一種基於顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置的製作方法
2024-01-24 04:34:15
專利名稱：一種基於顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明提供一種顏色識別裝置，具體地說是一種用於醫藥、化工以及其他行業為對彩色顏色進行自動識別的裝置。可以應用於自動化領域、自動檢測領域。
背景技術：
隨著現代工業生產的高速化自動化，生產或檢測過程中的長期靠人眼進行顏色識別的工作將越來越多地被相應的自動化的顏色識別裝置或設備所替代。針對試劑或樣本顏色的識別目前所採用的方法一般是人員識別手工輸入，或者進行拍照然後對照片圖像進行處理然後識別，這樣不可避免的存在者效率低或識別效果差的缺陷。
發明內容
本發明的基於顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，是由是由顏色檢測控制電路及檢測裝置組成，其中顏色檢測控制電路是由顏色傳感器、數據處理器CPU、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數據線與數據處理器CPU並接，數據傳輸接口通過數據線與計算機數據接口連接。
檢測裝置由試劑託盤和檢測箱組成，檢測箱為抽屜狀，顏色傳感器設置在檢測箱的上蓋底部，試劑託盤傳感器設置在檢測箱的後部，分組模式檢測光源和分組模式檢測電路分別設置在檢測箱前開口上下內側，試劑託盤水平插在檢測箱開口之中，在試劑託盤的上表面設置有比色槽和分組模式檢測透光點，其中試劑託盤上的比色槽與檢測箱上部的顏色傳感器相對，分組模式檢測透光點設置在試劑託盤的前部，與檢測箱開口部上下設置的分組模式檢測光源和分組模式檢測電路相對應，試劑託盤與檢測箱後部的試劑託盤傳感器相接。
顏色傳感器採用可編程彩色光的頻率傳感器。
試劑託盤傳感器是壓力開關、磁性開關或光電開關。
檢測裝置自動將識別數據通過串口、USB接口或其他接口傳遞到計算機主機。檢測裝置具有試劑分組模式檢測模塊。
本發明的有益效果是採用最新的顏色傳感器技術，不但顏色識別準確，還具有識別迅速、自動識別、分組識別、自動傳輸識別數據、成本低廉等優點。
圖1是檢測電路的原理框圖；圖2是檢測裝置的結構示意圖；圖3是顏色檢測模塊工作示意圖；
圖4是分組模式檢測模塊工作示意圖；圖5是顏色檢測工藝流程圖。
5、實施方式參照說明書附圖對本發明的裝置作以下詳細地說明。
檢測裝置電路圖部分見圖1-2所示，CPU為中央處理器可選用單片機或其他微控制器。6為顏色傳感器，選用可編程彩色光到頻率的轉換器比如TCS230。顏色傳感器在單一晶片上還集成了紅綠藍(RGB)三種濾光器，具有數字兼容接口的RGB彩色傳感器。顏色傳感器6的輸出信號是數字量，可以驅動標準的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器CPU或其它邏輯電路相連接。7為白色發光二極體作為顏色傳感器的檢測反射光源。4為試劑託盤傳感器或壓力開關或光電傳感器用於探測測試託盤10的插入，啟動分組模式檢測程序和顏色識別程序。數據傳輸接口11為串口、USB口或其他接口用於將識別後的數據傳到主機。
如圖1-2所示，顏色的識別是通過光源發射白光然後照射到試劑後與試劑顏色相同的光線反射到顏色傳感器，這時顏色傳感器會根據顏色的不同輸出不同頻率的矩形波脈衝。脈衝的輸出分三次輸出，即每次輸出RGB三基色中的一種，這樣根據顏色的不同就會輸出不同頻率的對應RGB三基色的矩形波，進而根據在白色光線下RGB三基色的標準頻率值就可換算出RGB的不同數值，這樣就可以確定所要檢測的顏色。這樣在顏色檢測程序中再和標準顏色值進行比較就可確定試劑的顏色。
具體顏色檢測控制電路是由顏色傳感器6、數據處理器CPU、試劑託盤傳感器4、檢測光源7、數據傳輸接口11、分組模式檢測電路2、分組模式檢測光源3組成，顏色傳感器6、試劑託盤傳感器4、檢測光源7、數據傳輸接口11、分組模式檢測電路2和分組模式檢測光源3通過數據線與數據處理器CPU並接，數據傳輸接口11通過數據線與計算機12數據接口連接；具體檢測裝置由試劑託盤10和檢測箱1組成，檢測箱1為抽屜狀，顏色傳感器6和檢測光源7設置在檢測箱的上蓋5底部，試劑託盤傳感器4設置在檢測箱1的後部，分組模式檢測光源3和分組模式檢測電路2分別設置在檢測箱1前開口上下內側，試劑託盤10水平插在檢測箱1開口之中，在試劑託盤10的上表面設置有比色槽9和分組模式檢測透光點8，其中試劑託盤10上的比色槽9與檢測箱上蓋5底部的顏色傳感器6和檢測光源7相對，分組模式檢測透光點8設置在試劑託盤10的前部，與檢測箱1開口部上下設置的分組模式檢測光源3和分組模式檢測電路2相對應，試劑託盤10與檢測箱1後部的試劑託盤傳感器4相接。
分組模式檢測光源F、分組模式檢測電路E、分組模式檢測透光點G的作用是為了產生分組模式的編碼，比如如果1、2、3、4四個透光點只有4透光(即4的位置沒有貼上遮光的紙片)，那麼經分組模式檢測電路中的光敏電阻檢測，則1、2、3、4四個點的電平分別為高、高、高、低。則分組模式檢測電路可以產生「1110」的二進位編碼，這樣可以代表試劑的一種分組模式，分組模式可以自己定義，可以是不同個數的試劑，也可以是不同位置的試劑。這樣主機檢測軟體就可以根據分組模式的編碼直接讀取並處理該編碼所代表的不同位置或/和不同個數的試劑的數據，這樣可以提高檢測速度，並防止因讀取其它沒有試劑的位置的顏色傳感器的數據而造成的誤測。假設「1110」定義成試劑託盤上的1、3、5、7位置有試劑，則主機的試劑檢測軟體就可以直接讀取1、3、5、7位置的顏色傳感器的數據，而對於2、4、6、8位置的數據不作處理。
檢測裝置如圖2，主要有試劑託盤和檢測箱組成。託盤上面有多個待測試劑並按位置進行編號。試劑的具體組合可以通過分組模式檢測模塊進行自動識別。如附圖4所示。
實施例首先在試劑託盤上有分組模式檢測透光點G，通過對透光點上面塗上顏色或覆蓋不透光標籤，這樣四個透光點可以產生16種組合，進而可以規定每種組合所代表的試劑的分組模式。比如透光點全部透光的組合(可以以二進位的「0000」表示)，這時可以定義「0000」表示1，2，3，4號試劑位上有試劑。也就是說分組模式「0000」代表1，2，3，4位置的試劑需要檢測處理，其它位置的數據可以忽略，這樣主機可以只處理1，2，3，4位置的顏色傳感器的檢測結果，5，6，7，8位置的忽略。好處就是可以加快處理速度，並防止因讀取非試劑位置的傳感器的數據而造成的誤測。這樣就可根據不同的測試目的通過分組模式檢測模塊自動區分試劑託盤上不同個數和/或不同位置組合的試劑。
分組模式檢測模塊見圖4所示，上面為發光二極體等光源，中間為試劑託盤的透光點，下面為光敏電阻或光敏二極體等探測器件。這樣就可根據對透光點的不同點進行遮擋，從而下面的探測器件產生不同的高低電平，進而進行二進位編碼。編碼代表不同的分組，分組可以表示試劑個數的不同也可以代表在託盤上試劑的位置不同。與試劑檢測的關係上面已經說明。
對於圖2中的試劑託盤傳感器的作用主要是用於在試劑託盤到位後觸發測試程序進行顏色的檢測。具體流程圖見圖3。
完成檢測後試劑檢測裝置可以通過標準的串口或USB口等將檢測數據傳到計算機進行保存、分析處理。
本發明的裝置中所使用的電路和光源配件均為通用電子電路和通用光電轉換器件。計算機為通用PC或工業單片機。
權利要求
1.一種基於顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，其特徵在於是由顏色傳感器、數據處理器CPU、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數據線與數據處理器CPU並接，數據傳輸接口通過數據線與計算機數據接口連接；具體檢測裝置由試劑託盤和檢測箱組成，檢測箱為抽屜狀，顏色傳感器和檢測光源設置在檢測箱的上蓋底部，試劑託盤傳感器設置在檢測箱的後部，分組模式檢測光源和分組模式檢測電路分別設置在檢測箱前開口上下內側，試劑託盤水平插在檢測箱開口之中，在試劑託盤的上表面設置有比色槽和分組模式檢測透光點，其中試劑託盤上的比色槽與檢測箱上蓋底部的顏色傳感器和檢測光源相對，分組模式檢測透光點設置在試劑託盤的前部，與檢測箱開口部上下設置的分組模式檢測光源和分組模式檢測電路相對應，試劑託盤與檢測箱後部的試劑託盤傳感器相接。
2.據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵在於，顏色傳感器採用可編程彩色光的頻率傳感器。
3.據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵在於，試劑託盤傳感器是壓力開關、磁性開關或光電開關。
4.據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵在於，檢測裝置自動將識別數據通過串口、USB接口或其他接口傳遞到計算機主機。
5.據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵在於，檢測裝置具有試劑分組模式檢測模塊。
全文摘要
一種基於顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，其結構是由顏色傳感器、數據處理器CPU、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑託盤傳感器、檢測光源、數據傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數據線與數據處理器CPU並接，數據傳輸接口通過數據線與計算機數據接口連接；本發明的有益效果是採用最新的顏色傳感器技術，不但顏色識別準確，還具有識別迅速、自動識別、分組識別、自動傳輸識別數據、成本低廉等優點。
文檔編號G01J3/46GK101034054SQ200710013879
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月28日 優先權日2007年3月28日
發明者金長新 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司