[發明專利]一種LED棉花測色系統及一種LED棉花測色方法

在審

• 申請號: 201710018245.0
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN107101955A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 孫若端;馬煜;代彩紅;林延東
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司11319
• 代理人: 劉祥景

技術領域

本發明實施例涉及棉花質檢領域，特別是涉及一種LED棉花測色系統及一種LED棉花測色方法。

背景技術

棉花測色需要依據《GB1103.1-2012棉花鋸齒加工細絨棉》對于棉花測色的要求，采用亨特-尼克爾森顏色空間對棉花的顏色進行表示。依據以上要求被測棉花Rd以及+b的值用于判斷棉花的質量。其中，Rd表示棉花的反射率，也就是明亮程度；+b表示棉花的黃色程度，數值越大，顏色越黃。根據國標GB 3979中要求，測色系統的總光譜靈敏度應盡量滿足盧瑟條件，以使得測色系統測得的Rd和+b更加準確。

現有的一種棉花測色儀器，通常采用2個同型號的閃爍氙燈從兩個方向同時照明被測樣品，棉花測色儀器內的探測器由Y傳感器和Z傳感器構成，其中Y傳感器由一塊綠色的濾光片和一塊硅光電池構成，Z傳感器由一塊藍色濾光片和一片硅光電池構成。這種棉花測色儀器的光譜功率分布與標準C照明體還具有一定差距，會引入一定的測量偏差，由于濾光片與人眼色覺特性無法100％匹配，因此測量結果始終存在偏差。另一方面，由于濾光片的制作過程中，批次之間加工工藝的少許變化也會導致濾光片光譜特性的差異，導致不同批次設備之間測量結果的不一致性，從而容易引起棉花質檢的爭端。

現有的另一種棉花測色儀器，由LED從兩側45度方向照明被測棉花，采用光電積分式的色度傳感器收集被色棉花樣品的光譜信息。這種棉花測色儀器采用的LED光譜從400nm開始，420nm左右才開始明顯提升，與典型的標準C照明體具有很大差異，致使測試結果中丟失了樣品在380-420nm范圍的光譜信息，恰好這個區段也是棉花色度較為敏感的光譜區段，因此造成該設備測量結果的偏差較大。并且，采用的光電積分式的色度傳感器對 于盧瑟條件光譜匹配度要求很高，批次之間的工藝差異會造成設備之間測量結果的不一致性。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題是解決目前市場上LED棉花測色儀器的光譜缺失問題，通過多LED照明不足單個LED的光譜缺失區段，從而實現更為準確的顏色測量結果。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種LED棉花測色系統，包括：照明單元、外置校準反射板、數據傳輸單元、光譜儀以及數據計算單元；

其中，所述照明單元，包括:具有不同光譜特性的N個LED，所述LED用于照明位于樣品窗口的外側時的外置校準反射板以及位于所述樣品窗口中間的被測棉花樣品；其中，N為大于等于2的正整數；

所述數據傳輸單元，用于向光譜儀傳輸所述被測棉花樣品和所述外置校準反射板經所述LED照明反射的光；

所述光譜儀，用于對所述數據傳輸單元傳輸的所述被測棉花樣品和所述外置校準反射板經所述LED照明反射的光進行探測，以得到對應的外置校準光譜數據以及所述被測棉花樣品的光譜數據；

所述數據計算單元，用于依據所述被測棉花樣品的光譜數據、所述外置校準光譜數據以及外置光譜反射比，計算得到所述被測棉花樣品的測色結果。

可選地，所述數據計算單元包括：

第一計算單元，用于計算所述被測棉花樣品的光譜數據相對于所述外置校準光譜數據的第一比值；

第二計算單元，用于依據所述外置光譜反射比以及所述第一比值的乘積，得到第一棉花光譜反射比；

第三計算單元，用于依據所述第一棉花光譜反射比計算得到測色結果。

可選地，所述外置校準反射板具有可移動性，當需要采集所述外置光 譜數據時，所述外置校準反射板移動至所述樣品窗口的外側。

可選地，所述LED棉花測色系統還包括：內置校準反射板；

所述內置校準反射板具有可移動性，當所述內置校準反射板位于樣品窗口內側時，所述數據傳輸單元向所述光譜儀傳輸所述內置校準反射板經所述LED照明反射的光，以使所述光譜儀探測得到對應的第一次內置校準光譜數據以及第二次內置校準光譜數據；在所述內置校準發射板被移出所述樣品窗口的情況下，所述光譜儀采集得到所述被測棉花樣品的光譜數據；

則所述數據計算單元，還用于依據所述被測棉花樣品的光譜數據、所述外置校準光譜數據、所述第一次內置校準光譜數據、所述第二次內置校準光譜數據以及所述外置光譜反射比，計算得到所述被測棉花樣品的所述測色結果。

可選地，所述數據計算單元包括：

第五計算單元，用于計算所述第一次內置校準光譜數據與所述外置校準光譜數據的第二比值；

第六計算單元，用于依據所述外置光譜反射比與所述第二比值得到內置光譜反射比；