Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных направлений развития современной электронной техники является создание разнообразных датчиков, позволяющих автоматизировать процессы контроля, наблюдения и сортировки объектов.
Актуальной, проблема создания таких датчиков представляется в различных областях науки и техники, например, в фармацевтической, лакокрасочной, текстильной, хлебопекарной и др. отраслях промышленности, где приходится, в одних случаях только контролировать, а в других контролировать и сортировать огромные потоки разнообразных объектов.
Это обстоятельство заставляет искать новые пути решения проблемы наблюдения и сортировки производственных объектов. Одним из таких перспективных направлений является создание' распознающих датчиков, позволяющих различать объекты по яркостным и цветовым признакам.
Стандартизация освещенности и цветовых характеристик человеческого зрения позволила создавать инструменты для измерения цвета, однако для контроля многих производственных процессов нет необходимости измерения координат цвета контролируемых объектов, а представляет интерес оценка отличия цвета образца, принимаемого за эталонный, от испытуемого, т.е. наиболее важной характеристикой представляется различимость цветов, позволяющая обеспечить сортировку объектов. Такой подход позволяет несколько упростить требования к датчику и в то же время сохранить его эксплуатационные параметры.
В настоящее время рядом зарубежных фирм созданы распознающие датчики
цвета, позволяющие осуществить наблюдение и сортировку объектов. Однако эти
датчики не обеспечивают одновременное выполнение таких требований, как
малое энергопотребление, высокая разрешающая способность,
нечувствительность к изменению расстояния между объектом и датчиком (глубина дистанции) и простота изготовления и эксплуатации.
Целью диссертационной работы является исследование возможностей создания бесконтактных портативных распознающих датчиков по цветовым отличиям, обеспечивающих надежный контроль производственных процессов
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем.
-
Проведен сравнительный анализ известных методов и устройств для контроля цвета объектов.
-
Предложен метод построения распознающего датчика, позволяющий значительно увеличить надежность различения объектов по яркостным и цветовым отличиям при изменениях расстояния между объектом и датчиком.
3. Разработана методика оценки разрешающей способности датчика по R, G.
В уровням.
4. Разработана методика проведения экспериментальных исследований
параметров датчика цвета.
Методы исследований. При выполнении исследований были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, машинного моделирования, методы теории цепей и сигналов.
Практическая ценность. Результаты диссертационной работы, полученные при решении поставленных задач, достоверность которых подтверждена результатами опытной эксплуатации, могут быть использованы при проектировании распознающих датчиков по яркостным и цветовым признакам в соответствии с заданными требованиями
Публикации. Результаты работы опубликованы в статье в журнале 'Техника кино и телевидения".
Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 40 наименований.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Сравнительный анализ известных методов и устройств показал, что
наиболее перспективным методом построения портативного недорогого датчика
цвета является метод, использующий освещение объекта R. G, В светодиодами
2. Анализ возможных методов построения оптической схемы датчика показал
что наилучшие результаты дает оптическая схема с совмещением оптических
осей источников излучения.
3. Выбранные методы создания датчика цвета позволяют обеспечить высокие технические параметры устройства: разрешение не менее 256 уровней по RGB сигналам, глубину дистанции не менее ±25%, .
