[發明專利]基于多通道光譜的色差儀及反射率測量方法

有效

• 申請號: 202010565284.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111707368B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 袁琨;張陽;王堅
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01J3/46
• 分類號: G01J3/46;G01J3/52;G01J3/02;G01J3/10;G01N21/47
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.基于多通道光譜的色差儀，其特征在于包括主機(1)和校準盒(2)，所述的主機(1)包括積分球(4)、光源(6)、主傳感器(10)，所述的積分球(4)頂部一側設有探測孔(403)，側面設有通光孔(401)，底部設有測量口(402)，探測孔(403)外側設置主傳感器(10)，通光孔(401)外側設置光源(6)，所述的校準盒(2)包括外殼(203)和設置在外殼(203)頂部的白板(201)，白板(201)與測量口(402)對應配合，校準盒(2)與主機(1)配合連接，所述的傳感器是多通道光譜傳感器。

2.如權利要求1所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的通光孔(401)下端配合設置有擋光片(7)。

3.如權利要求1所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的探測孔(403)配合設置有光闌片(9)。

4.如權利要求1所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的光源(6)一側設有出光孔(5)，出光孔(5)另一側設有輔傳感器(3)。

5.如權利要求1所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的主機(1)自上而下依次由上蓋(101)、導光光圈(103)、PCB板(104)、主體(105)配合構成，上蓋(101)內側設有的內螺紋(102)與導光光圈(103)外側設有的外螺紋(108)通過螺紋連接，導光光圈(103)設有的帶內螺紋的螺絲固定孔(109)，通過連接螺絲(106)與主體(105)連接，PCB板(104)上設有指示光源。

6.如權利要求1所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的外殼(203)頂部設有臺階形凹口(202)，臺階形凹口(202)底部設有白板(201)，白板(201)周圍與主機(1)的頂部和底部分別設置相應的磁吸裝置，校準盒(2)通過臺階形凹口(202)與所述的主機(1)套接，并通過磁吸裝置磁吸固定。

7.如權利要求6所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于設置在所述的主機(1)底部的磁吸裝置是開口鐵環(8)，所述的白板(201)周圍的磁吸裝置是磁鐵(208)，開口鐵環(8)的開口處設置磁感應傳感器(11)。

8.如權利要求7所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的控制器采用自動磁感應校準，包括如下步驟：

S101，控制器等待磁感應傳感器(11)放入中斷；

S102，控制器感應到中斷放入，當最后校準時間與當前時間的差值大于間隔閾值時繼續S103，否則返回S101；

S103，當連續閾值內連續檢測到磁鐵(208)的存在時繼續S104，否則返回S101；

S104，多次校準測量，當校準過程未發生磁鐵(208)移動時繼續S105，否則返回S101；

S105，當每次校準測量之間的信號波動小于波動閾值時繼續S106，否則返回S101；

S106，將多次校準測量的平均值與之前最后校準的信號比較，當信號波動小于波動閾值時校準成功，保存多次校準測量的平均值及本輪最后一次校準測量時間，并返回S101，否則直接返回S101。

9.如權利要求6至8之一所述的基于多通道光譜的色差儀，其特征在于所述的外殼(203)自上而下配合設置有白板(201)、彈性裝置、按鍵(205)，按鍵(205)頂部設有的觸手(209)與外殼(203)頂部開設的校準盒孔(210)、主機(1)頂部的測量按鍵(12)對應配合，按鍵(205)底部邊緣設有的凸出部(206)與外殼(203)底部的按鍵壓板(207)配合設置。

10.基于多通道光譜的反射率測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

S201，主機(1)內置標準反射率與對應的多通道采樣數據：

使用主機(1)測量n個標準顏色，得到每個標準顏色的i個通道數據S_n,i，使用標準機器測量n個標準顏色，得到每個顏色的λ個反射率數據T_n,λ，并內置于主機(1)；

S202，使用主機(1)測量被測樣品，得到多通道的目標顏色數據C_i；

S203，遍歷主機(1)，找到與目標顏色數據最接近的標準顏色的通道數據S_n,i，計算目標顏色與標準顏色在每個通道下的差值：

d_n,i＝S_n,i-C_i

計算總差值：

根據總差值D_n的最小值得到位置m(m∈n)，并記錄最小值對應的S_m,i和T_m,λ；

S204，將i通道目標顏色數據C_i計算為λ通道數據c_λ，C_i為第i個通道數據，w_i為第i個通道對應的波長，使用C_i和W_i計算c_λ：

b_i＝C_i+1-k_i*W_i+1

c_λ＝k_i*λ+b_i

S205，將i通道接近色S_m,i計算為λ通道數據s_λ：

b′_i＝S_m,i+1-k′_i*W_i+1

s_λ＝k′_i*λ+b′_i

S206，計算并輸出反射率：