全自动测色色差计数据处理系统研究

摘要

颜色在许多行业已经成为产品质量评定的重要指标，例如印染、油漆、汽车、建筑等行业，因此针对颜色测量的各种仪器应运而生。在工业生产过程中，光电积分式测色仪由于廉价、易携带等特点，应用最为广泛。目前国内生产光电测色仪器的厂家很多，规模一般都很小，生产的仪器不仅稳定性差，而且操作步骤繁琐，使用起来很不方便，这就要求开发出一种稳定性好、操作便利的测色产品。全自动测色色差计是光电积分式的颜色测量仪器，是根据色度学原理和卢瑟条件设计的智能型测色仪器。它的发明、改进和使用对我国产品颜色评定行业的发展起到了推动作用。 为了提高测色色差计的系统稳定性，分析、研究了该仪器的系统稳定性问题，在相关色度学理论的基础上，设计了一种采用光电积分型测量方法，研制了对物体表面颜色进行测量并给予色差报告的检测系统。该仪器系统采用的国际照明委员会推荐的O/d(0度照明/垂直接收)几何条件，中位值平均的滤波算法及数字模拟接地分离接法、电路补偿、屏蔽接线的噪声抑制方法，解决了系统稳定性问题，经实验验证，达到了一级品标准。同时对基于色差计的屏幕颜色仿真实验。 设计了仪器的硬件系统和软件系统。该仪器系统采用硅光电池作为光电传感器，以AT89C51RD2微控制器为核心，实现了对色样的颜色测量、色度数据存储和显示、数据分析及色差报告等功能。通过串口通信，利用编写的PC机颜色管理软件对仪器进行远程控制和颜色测量，实现了在PC机上屏幕颜色仿真软件。该软件能直观的显示出被测色样与标准色样之间颜色差别。软件系统包括单片机系统和PC机软件系统。单片机系统采用KEIL C开发工具，实现仪器的各种功能和全汉化操作；PC机软件采用VISUAL C++6.0集成开发工具，实现颜色管理、屏幕颜色仿真及仪器系统固件升级功能。 完成了新型产品的研制，通过了北京计量科学研究所根据国家和行业有关标准进行的产品实验检测。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2论文研究的主要内容

第2章颜色测量理论

2.1颜色的物理基础

2.1.1光的本质

2.1.2颜色的性质与分类

2.1.3颜色匹配理论

2.2 CIE标准

2.2.1参照标准照明体

2.2.2标准照明观测条件

2.2.3 1931 CIE-XYZ标准色度系统

2.2.4 CIE 1976 L*a*b*色度空间

2.3颜色测量方法

2.4颜色评价

2.4.1牢度评价及计算

2.4.2白度评价及计算

2.4.3黄度评价及计算

2.5计算机屏幕颜色仿真

2.5.1彩色显示器色度特性定标

2.5.2颜色仿真算法

第3章仪器系统设计及实现

3.1系统硬件设计及实现

3.1.1卤钨灯稳流电源

3.1.2微控制器选型

3.1.3仪器输入输出设备

3.1.4 A/DC转换器

3.1.5 PCF8563时钟电路

3.1.6放大电路设计

3.1.7供电电源设计

3.2数字滤波及噪声抑制

3.3仪器软件设计及实现

3.3.1颜色刺激值计算原理

3.3.2开发环境简介

3.3.3应用软件系统

第4章系统性能研究及实验结果

4.1仪器性能分析

4.2稳定性分析

4.3改善系统稳定性的措施

4.4数据采集及实验结果

第5章课题工作总结及展望

5.1课题总结

5.2进一步研究方向

致谢

参考文献

附录

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果