颜色识别传感器原理 颜色识别传感器的类型及原理解析

颜色识别传感器的类型及原理解析

什么是颜色识别传感器？

　　我们常说的颜色传感器一般指以下两种类型的颜色传感器

　　1、用来检测和比较物体表面色彩灰度的色标传感器。

　　这类传感器的原理是通过不同颜色物体的反射率差作为检测原理，识别和对比目标物体的表面灰色差灰度变化。类似于黑白相机。

　　2、用于识别和比较物体表面颜色值（RGB）的颜色传感器。这类传感器一般采用通过RGB(红色，绿色，和蓝色）LED光源和运算检测物体反射光中R,G,B波长比率，来判断检测到的颜色是否和设定的一致。类似于彩色相机。

　　可以看到实际RGB颜色传感器可以绝部分覆盖灰度值对比的色标传感器功能，但是否可以直接选择RGB传感器呢？这也是要看您的需求来决定的。

　　如果您需要高响应速度和高开关频率的传感器，并且检测的色标比较简单，例如高速流水线上产品表面印刷重复图案的材料，色标在固定位置这时使用普通的色标传感器即可实现检测。

　　如果您需要检测非固定印刷的不重复图案，或者多种颜色的物品表面时可以选择RGB颜色传感器，可以通过物体表面颜色的RGB值的高精度测量和标定颜色进行对比给出检测结果。但通常颜色传感器所传输信息量比较大所以响应速度对比灰度差的色标传感器要慢一些。

　　安装距离的影响

　　由于灰度对比原理的色标传感器识别的是灰度值，RGB颜色检测传感器检测的是RGB颜色的RGB值，所以目标物如果超出了有效检测距，灵敏度会明显会下降，甚至无法检测。所以一定要将检测目标物保证安装在传感器标定的有效检测范围内。也能有效避免周围现场光线对检测目标的色染干扰。

　　如图 该传感器有效检测距离为15mm 那么目标物表面就要在15mm范围之内。

　　相近颜色的影响

　　一般色标传感器将输出阀值定在标识颜色和背景颜色之间，无法排除其他相近的颜色干扰。这时就需要要么修改产品色标方案更改检测路径，要么就选用RGB颜色识别传感器避免这样的相近颜色的干扰影响。现在有些传感器达到12位分辨率的RGB受光亮检测，准确度高达99%以上。

　　受被测物的表面平整度影响

　　一定要实际使用被测物样品，通过传感器实际测试来判断是否有此类影响。特别被测物表面出现的凹凸或弯折发射光线时对灰度影响较大，检测结果就会影响较大。遇到这样的被测物表面时选择RGB值的颜色传感器会好很多。

颜色传感器工作原理以及应用有哪些？

颜色传感器也被叫颜色识别传感器，色彩传感器、是一类用来检测颜色的传感器。在现代工业中，颜色传感器的使用场景非常多，尤其在终端设备中，起到了极其重要的作用，如，色彩监视器标准装置、彩色打印机、绘图仪等，下面，工采网就为大家详细介绍一下颜色传感器应用有哪些 ，来看看吧！

颜色传感器的应用有哪些？

1.具有滤色器的分立型光电二极管

感测色彩的传统方法是采用把三至四个光电二极管组合在一块芯片上的结构，而将红、绿、蓝滤色器置于光电二极管的表面。独立的跨阻抗放大器将每个光电二极管的输出馈送到具有8～12位典型分辨率的A/D转换器中。A/D转换器的输出随后被馈送至一个微控制器或其他类型的数字处理器中。

这种方法的主要优点是灵活性高，因为能够使放大器的增益和带宽以及A/D转换器的速度和分辨率适合具体应用的要求，进而可以对设计进行调整以实现性能与成本的折中。为得到这种灵活性所付出的代价是增多了设计复杂性，另外也使模拟电路的电路板布局变得十分苛刻。

2.集成光-电压转换器

另一种方法是将用于单一色彩谱带的一个光电二极管、滤色器和跨阻抗放大器组合在一块芯片上。与分离型实现方案一样，三个元件的输出被馈送到一个外部三通道A/D转换器中，接着进行数字处理。这种方法所需的元件数量比分立型光电二极管的要少，因为对噪声敏感的模拟电路位于芯片之上，所以压缩了电路板的占用空间，减少了安装成本，同时简化了设计和电路板布局。

3.集成光-频率转换器

第三种方法是将光强度直接转换为频率分别与每个红、绿、蓝通道的红、绿、蓝光分量的强度成正比的一个脉冲序列。给微处理器或另一个数字处理器提供一个直接接口就可以无需增设A/D转换器。TAOS公司的TCS230便是此类器件的一个实例。它把红、绿和蓝传感器-滤波器组合划分为栅格状。

颜色传感器工作原理

说起颜色传感器的工作原理，我们还是要从颜色的特性了解起，因为颜色传感器的工作原理正是基于颜色的三基色原理。

一、颜色的特性

（1）色调（hue）以波长为基础，是划分不同颜色的特征属性。

（2）饱和度（saturation）反映颜色的纯度，任意某种颜色都可以看作某种光谱色与白色混合的结果，光谱色所占百分比越大，颜色的饱和度越高。

（3）亮度（lightness）是描述颜色亮暗的某种属性，是某种光强度的测量方法，与光的能量有关。

二、三基色原理

适当选取三种基色（红，绿，蓝），将它们按不同百分比进行合成，就可以造成不同的颜色感觉，合成彩色光的亮度由三个基色的亮度之和决定，色度由三基色分量的百分比决定，三基色彼此独立，任某种基色不可以由其他两种颜色配出。

关于颜色传感器的应用就介绍到这里了！在您看完本文以后，相信您对于颜色传感器的认识也能够更加全面一些了！现代工业生产正朝向高速化、自动化的方向发展，而在生产过程中，颜色识别工作也正逐渐被高级的颜色传感器所替代，由此可见，未来颜色传感器的相关技术将越发展越成熟，颜色传感器的市场应用也将越来越广阔！

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