颜色传感器原理及应用解析

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展,生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类,能够极大地提高排架管理和统计等工作;在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装磺来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片,然后对输出信号进行相应的处理,才能将颜色信号识别出来;有的将两者集合起来,但是输出模拟信号,需要一个A/D电路进行采样,对该信号进一步处理,才能进行识别,增加了电路的复杂性,并且存在较大的识别误差,影响了识别的效果。我司推出的最新颜色传感器它不仅能够实现颜色的识别与检测,与以前的颜色传感器相比,还具有许多优良的新特性。

纯数字环境光&色温传感器原理

环境光&色温传感器：

在检测光的传感器中,检测颜色的三种原色的传感器R(红色),G(绿色)和B(蓝色),称为色温传感器。

色温传感器通过用光电二极管接收环境光来检测RGB值。

环境光&色温传感器原理：

当用RGB分量的光照射物体时，反射光的颜色分量会根据物体的颜色而变化。例如，当物体为红色时，反射光分量为红色，当反射光为黄色，红色和绿色时，物体为白色时，反射光分量变为红色，绿色和蓝色。

典型应用：

消费类电子

- 电视/平板/手机/笔记本等带屏终端；用来接测环境色温调整屏幕色温；

- 颜色识别，检测环境中各种光源色彩；

- 摄像头模组：检测拍摄环境自动调整cmos sensor；

物联网终端

- 智能家居（照明）

- 智慧农业（补光系统）

- 工业4.0，色差仪等等；

可穿戴设备- 智能眼镜，智能手表等；   

颜色(环境光)传感器介绍

ZCS-2016C-08D-Z4识别颜色的原理

可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域,如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料的过程控制和色彩配合。通过液体颜色识别中的应用为例,介绍它的具体使用。在开始介绍的颜色识别前,先来了解一些光与颜色的知识。

三原色的感应原理

通常所看到的物体的颜色,实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分,而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。白色是由各种频率的可见光混合在一起构成的,也就是说白光中包含着各种颜色的色光(如红R、黄Y、绿G、青V、蓝B、紫P)。根据德国物理学家赫姆霍兹(Helinholtz)的三原色理论可知,各种颜色是由不同比例的三原色(红、绿、蓝)混合而成的。

2、颜色传感器识别颜色的原理

通由上面的三原色感应原理可知,如果知道构成各种颜色的三原色的值,就能够知道所测试物体的颜色。当选定一个颜色滤波器时,它只允许某种特定的原色通过,阻止其它原色的过。例如：当选择红色滤波器时,入射光中只有红色可以通过,蓝色和绿色都被阻止,这样就可以得到红色光的光强;同理,选择其它的滤波器,就可以得到蓝色光和绿色光的光强。通过这三个值,就可以分析投射到传感器上的光的颜色。

3、白平衡和颜色识别原理

白平衡就是告诉系统什么是白色。从理论上讲,白色是由等量的红色、绿色和蓝色混合而成的;但实际上,白色中的三原色并不完全相等,并且对于光传感器来说,它对这三种基本色的敏感性是不相同的,导致传感器的RGB输出并不相等,因此在测试前必须进行白平衡调整,使得传感器对所检测的“白色”中的三原色是相等的。进行白平衡调整是为后续的颜色识别作准备。在本装置中,白平衡调整的具体步骤和方法如下：将空的试管放置在传感器的上方,试管的上方放置一个白色的光源,使入射光能够穿过试管照射传感器上;根据前面所介绍的方法,依次选通红色、绿色和蓝色滤波器,分别测得红色、绿色和蓝色的值,然后就可计算出需要的三个调整参数。

当识别颜色时,就用这三个参数对所测颜色的R、G和B进行调整。这里有两种方法来计算调整参数：①依次选通三种颜色的滤波器,然后对传感器的输出脉冲依次进行计数。当计数到255时停止计数,分别计算每个通道所用的时间。这些时间对应于实际测试时每种滤波器所采用的时间基准,在这段时间内所测得的脉冲数就是所对应的R、G和B的值。②设置定时器为一固定时间(例如10ms),然后选通三种颜色的滤波器,计算这段时间内的输出脉冲数,计算出一个比例因子,通过这个比例因子可以把这些脉冲数变为255。在实际测试时,使用同样的时间进行计数,把测得的脉冲数再乘以求得的比例因子,然后就可以得到所对应的R、G和B的值。

编辑：黄飞