[實用新型]一種測量運動目標顏色飽和度指標和形狀大小的裝置

無效

• 申請號: 200820075442.2
• 申請日: 2008-07-23
• 公開（公告）號: CN201221981Y
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 王勤海;杜立功;戚士元;徐志誠
• 申請（專利權）人: 天津中澤科技有限公司
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46;G01B11/24;G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本實用新型涉及一種同時測量物體的顏色性能指標和平面圖像的裝置，尤其是一種利用雙線性CCD傳感器測量運動目標的顏色飽和度指標和形狀大小的裝置。

(二)背景技術：

物體的顏色是由它反射出來的可見光光譜決定的，一般一個物體的顏色，可以用3種基色分量來準確表達，例如常用的紅、綠、藍3基色模式，用紅、綠、藍3種光譜的分量來確定，它適用于顏色的硬件采集。要采集顏色，需要用分色棱鏡將光束分成3種基色光譜，再用相應3塊光電傳感器對應測量，這需要復雜昂貴的3色分光棱鏡，而且3塊傳感器在空間位置上要嚴格對準，以保證3塊傳感器接收的是同一物體發出的光譜。3塊傳感器光譜要達到相互之間的對準，在空間位置上的重合調整難度很大，要求極高，采用這種方式的測量裝置價格昂貴。并且，普通測量物體的圖像是用面陣CCD，但面陣CCD一次處理整幅圖像數據，速度慢，不適合高速運動的物體。

(三)實用新型內容：

本實用新型的目的在于設計一種測量運動目標顏色飽和度指標和形狀大小的裝置，它處理數據速度快，適合高速運動的物體，可以用于經濟作物果品外觀品質的檢測與分選。

本實用新型的技術方案：一種測量運動目標顏色飽和度指標和形狀大小的裝置，其特征在于它由光學成像鏡頭、分光棱鏡及兩個線陣CCD傳感器組成，所說的光學成像鏡頭與分光棱鏡處于同一光軸水平位置，線陣CCD傳感器I和線陣CCD傳感器II處于相互垂直的兩個成像平面上；所說的分光棱鏡的入射平面上有紅外截止膜，分光棱鏡的入射斜面上有寬帶分光介質膜，線陣CCD傳感器I對應分光棱鏡的反射光介質膜，線陣CCD傳感器II對應分光棱鏡的透射光介質膜。

上述所說的有寬帶分光介質膜的分光棱鏡為直角鍍膜分光棱鏡。

上述所說的有寬帶分光介質膜的分光棱鏡是基色為紅色的分光棱鏡、基色為綠色的分光棱鏡或基色為藍色的分光棱鏡中的一種。

上述所說的有寬帶分光介質膜的分光棱鏡的入射斜面與入射光成45度的角度。

本實用新型的工作原理為：

1、測量顏色飽和度：物體經過光學系統成像后的光線，經過直角鍍膜分光棱鏡時一種光譜被透過形成透射光，其余光譜在垂直于透射光的方向被反射出去形成反射光，透射光和反射光分別由兩塊線陣CCD傳感器接收成像；用線陣CCD傳感器II測量物體的成像光譜中紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色的最小分量光譜Min(R、G、B)，它為紅綠藍光譜中最小的那種光譜；用線陣CCD傳感器I測量剩余的反射光譜(R+G+B-Min(R、G、B))；得出物體的亮度L＝(R+G+B)/3，顏色飽和度S＝1-Min(R、G、B)/L；

2、檢測運動目標的形狀大小：用線性CCD傳感器在水平方向上對目標成像，目標自上而下流動時，多個不同時刻的水平方向上的一組成像就可以組成目標的平面圖像，由目標的圖像就可以檢測目標的形狀大小。

本實用新型的優越性：1、本裝置只有這兩塊CCD傳感器就能實現飽和度指標S的測量，這樣的結構非常簡單，調整容易，價格也很低廉；2、本裝置利用透射光分別為紅、綠、藍3種基色的分光棱鏡，就可以完成各種顏色物料的著色飽和度指標的測量；3、本裝置可以應用在色選機等顏色檢測的場合，也可以用于經濟作物果品外觀品質的檢測與分選；4、本裝置處理數據速度快，而且線陣CCD應用簡單，用它測量物體的圖像成本低。

(四)附圖說明：

附圖為本實用新型所涉一種測量運動目標顏色飽和度指標和形狀大小的裝置的結構示意圖。

其中，1為光學成像鏡頭，2為分光棱鏡，2a為紅外截止膜，2b為寬帶分光介質膜，2c為反射光介質膜，2d為透射光介質膜，3為線陣CCD傳感器I，4為線陣CCD傳感器II。

(五)具體實施方式：

實施例：一種測量運動目標顏色飽和度指標和形狀大小的裝置(見附圖)，其特征在于它由光學成像鏡頭1、分光棱鏡2及兩個線陣CCD傳感器組成，所說的光學成像鏡頭1與分光棱鏡2處于同一光軸水平位置，線陣CCD傳感器I3和線陣CCD傳感器II4處于相互垂直的兩個成像平面上；所說的分光棱鏡2的入射平面上有紅外截止膜2a，分光棱鏡2的入射斜面上有寬帶分光介質膜2b，線陣CCD傳感器I3對應分光棱鏡2的反射光介質膜2c，線陣CCD傳感器II4對應分光棱鏡2的透射光介質膜2d。

上述所說的有寬帶分光介質膜2b的分光棱鏡2為直角鍍膜分光棱鏡。