光纤传感颜色测量的理论方法及应用研究

摘要

随着颜色工业的发展,对颜色质量控制和配方预测的要求也愈来愈高,在常规系统的使用中遇到的问题愈来愈多,于是各种更为精确和复杂的光学模型、算法技术及相应测色系统不断被提出、研究和开发,以满足不同层次、不同应用的各种常规和特殊的要求。本文研究了一种基于PC2000 微型光纤光谱仪的光纤传感计算机测色系统。系统主要由光纤探头，微型光谱仪，CCD 探测器和计算机分析软件组成。样品的光谱信号由自制的光纤探头传导到光谱仪中，经过分析可以得出在可见光范围内的光谱数据。自制的光纤探头可以实现非接触测量，并且能够消除杂散光对测量的影响。光纤探头体积较小，可以实现对被测物体的微区测量。并且光纤探头的集光能力较强，有利于对弱光谱的探测。分析软件以色度学和颜色测量理论为基础，可以对样品的光谱数据进行详细的分析，包括光谱曲线，色度参数、三刺激值曲线、反射率曲线、颜色色差以及颜色再现等。良好的用户界面，使测色系统趋于智能化。颜色再现是先通过对计算机显色的RGB空间和与设备无关的CIEXYZ空间进行了特征分析，再建立了两者的对应关系来实现的。此外本系统还对临床烤瓷牙齿的颜色测量进行了研究，并将该系统用于口腔活体牙的测量，试验结果分析该软件能比较方便和准确的实现烤瓷牙颜色的匹配，这为新口腔材料的检测提供了新方法，为系统实用化，产品化奠定了基础。