[發明專利]木材顏色識別系統及方法

在審

• 申請號: 201510607998.6
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN105181609A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 白軍杰;蔡家斌;周洪杰;康曉偉
• 申請（專利權）人: 南京林業大學;阜陽市金木工藝品有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

技術領域

本技術涉及對木材表面顏色進行識別、分選的系統和方法。

背景技術

目前國內家具、木質裝飾等對木材的材色均勻性、色差變化要求嚴格的企業，多數采用人工肉眼識別的方式對木材的色差進行分選，其存在分選精度不高、色差控制不準確、分選人員多、分選效率低下、生產成本高、流水線作業難、機械化程度低等突出問題。也有人采用攝像頭對木材表面拍照，再以計算機對拍攝的照片進行處理，這種方法因照片需要的存儲空間大，對照片進行后續處理要求的計算速度要求很高，加上攝像頭本身價格也很高，所以整個系統十分昂貴。

發明內容

本技術的目的是提供一種結構簡單、運行速度快、成本低廉、失真小，準確性高的木材顏色識別系統。

木材顏色識別系統，它包括白色發光光源、TCS3200D顏色傳感器、可編程控制器、LCD液晶觸摸屏，白色發光光源發出的光經木材反射進入顏色傳感器，顏色傳感器、白色發光光源、LCD液晶觸摸屏均與可編程控制器連接。

上述的木材顏色識別系統，所述可編程控制器為STM32F407ZGT6芯片。

上述的木材顏色識別系統，顏色傳感器有三個或三個以上，顏色傳感器沿著被測試木材的寬度方向排列。

上述的木材顏色識別系統，白色發光光源和顏色傳感器設置在可以相對于被測試木材表面移動的移動支架上。這樣可以調節移動支架的位置，使得顏色傳感器到被測試木材表面的距離處于顏色傳感器的最佳工作距離。

上述的木材顏色識別系統，STM32F407ZGT6的GPIOF5連接顏色傳感器公用OUT引腳，為線號捕獲線；PA4連接各顏色傳感器公用S2引腳，PA7連接各顏色傳感器公用S3引腳，PE5連接各顏色傳感器公用S1引腳，PE6連接各顏色傳感器公用S0引腳，PC6、PC7、PC8分別與連接三個顏色傳感器的OE引腳。

本技術同時提供了一種能夠快捷識別木材顏色、運行速度快的木材顏色識別方法。

本技術的木材顏色識別方法，使用上述的木材顏色識別系統，其步驟包括：

a、標定：顏色傳感器捕獲由白色光源照射的純白色光板反射的光，通過控制器測定顏色傳感器對于紅色、綠色、藍色三基色的輸出周期tr、tg、tb；

b、測試：光源發出的光照射在被測試木材的表面，木材的反射光進入顏色傳感器，通過控制器測定顏色傳感器對于紅色、綠色、藍色的輸出周期sr、sg、sb；

c、灰度計算：以下式計算出灰度Gray并輸出至顯示器顯示：

Gray＝30％×255×sr/tr+59％×255×sg/tg+11％×255×sb/tb。

上述的木材顏色識別方法，白色發光光源和顏色傳感器設置在可以相對于被測試木材表面移動的移動支架上；當進行所述步驟b時，實時調整移動支架的位置，使得顏色傳感器到被測試木材表面的距離為10mm。

上述的木材顏色識別方法，所述木材顏色識別系統還包括用于判斷傳感器下方是否有被測試木材的物料傳感器；當物料傳感器檢測到傳感器下方有被測試木材時，進行所述步驟b、c。

上述的木材顏色識別方法，被測試木材從傳感器下方通過；被測試木材從傳感器下方通過時，

進行所述步驟b、c得到木材的灰度。

上述的木材顏色識別方法，被測試木材從傳感器下方通過；被測試木材從傳感器下方通過時，

重復進行所述步驟b、c得到木材不同部位的灰度。

上述的木材顏色識別方法，一個顏色傳感器或多個的顏色傳感器對被測試木板表面的不同部位的灰度進行采集后，由控制器對采集到的各部位灰度數值進行計算，當被測木材完全通過傳感器后，以各部位灰度數值的算術平均值作為該木材的最終灰度值并輸出至顯示器顯示，最終灰度值與存儲的顏色等級數據范圍進行對比，最終確定被測試木板顏色等級范圍。同一個顏色傳感器或不同的顏色傳感器對被測試木板表面的不同部位的灰度進行測試后，以各部位灰度的算術平均值作為該木材的最終灰度值并輸出。