引言現(xiàn)如今，我國(guó)的工業(yè)正在快速發(fā)展，而在過去的工業(yè)生產(chǎn)和操作過程中，顏色識(shí)別傳感器主要由人類視覺控制，而現(xiàn)在這些顏色傳感器正日益被相應(yīng)的新型顏色識(shí)別傳感器所取代，由于人體的某些生理原因，在人體自動(dòng)識(shí)別中產(chǎn)生的準(zhǔn)確度誤差已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重地影響到計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使人們現(xiàn)在對(duì)一種智能的顏色識(shí)別裝置的需求越來(lái)越大，它可以取代傳統(tǒng)的人眼自動(dòng)檢測(cè)顏色。色彩識(shí)別傳感器模塊是顏色精確檢測(cè)控制裝置中能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)顏色精確檢測(cè)的重要模塊，目前市場(chǎng)上類似的顏色識(shí)別傳感器都是獨(dú)立的光電傳感器，或者在二極管上經(jīng)過多次改變由紅、綠、藍(lán)濾光片修正，將兩個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行輸入和輸出分離并進(jìn)行相應(yīng)的顏色處理，可以識(shí)別并顯示相應(yīng)的信號(hào)；也有一些專家和學(xué)者將兩種處理方式結(jié)合起來(lái)信號(hào)模擬經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行射頻采樣，從而達(dá)到信號(hào)識(shí)別的目的。1緒論1.1選題的背景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展帶來(lái)了生產(chǎn)力的大幅度提高，同時(shí)也讓企業(yè)意識(shí)到工業(yè)生產(chǎn)的需求僅僅依靠人力是無(wú)法滿足的，一些危險(xiǎn)作業(yè)也是無(wú)法依靠人力去完成，因此機(jī)器人的誕生是時(shí)代所需。最早的工業(yè)機(jī)器人是美國(guó)發(fā)明的，它是將一種零件從一個(gè)加工工位移動(dòng)到另一個(gè)，并調(diào)整其位置，因?yàn)楣δ軉我唬饾u被市場(chǎng)淘汰，視覺識(shí)別技術(shù)與機(jī)器人的結(jié)合成為現(xiàn)代主流趨勢(shì)，機(jī)器在搬運(yùn)、分揀、裝配等各個(gè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。隨著我國(guó)勞動(dòng)力成本的不斷提高，機(jī)器操作代替人力操作已成為必然趨勢(shì)。近幾年視覺識(shí)別領(lǐng)域的各項(xiàng)研究成果正在不斷地獲得突破，視覺識(shí)別被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展與革新發(fā)揮了重大的作用。相比于人力，機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)非常明顯，機(jī)器人不會(huì)如同人類一樣產(chǎn)生疲倦感，只要能源充足，就能夠不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)器人擁有可靠的穩(wěn)定性，能夠嚴(yán)格按照設(shè)定好的程序執(zhí)行指令，進(jìn)行操作，具有高精準(zhǔn)度。而且機(jī)器人的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工成本，從企業(yè)的角度來(lái)說，機(jī)器人的使用無(wú)疑更受歡迎。傳統(tǒng)的機(jī)器人，程序固定，靈活度很低，對(duì)待加工分揀的工件要求卻比較高。視覺識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)就像是在傳統(tǒng)機(jī)器上安裝了眼睛，大大提高了機(jī)器的靈活性，為企業(yè)的自動(dòng)化改造提供了可能性。我國(guó)雖被稱之為制造大國(guó)，卻不是制造強(qiáng)國(guó)。我國(guó)企業(yè)的許多核心技術(shù)都掌握在別國(guó)手里，受制于人，產(chǎn)品的生產(chǎn)線自動(dòng)化程度低，效率不高。機(jī)械手的出現(xiàn)加快了現(xiàn)代企業(yè)的轉(zhuǎn)型的進(jìn)度。隨著現(xiàn)代企業(yè)對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)化的要求不斷提高，單一的機(jī)械手已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，更加智能化的機(jī)械手成為時(shí)代所趨。分揀機(jī)械手不僅能夠代替人力對(duì)物品進(jìn)行分揀，還能夠?qū)ν晃锲吩O(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分揀，工作效率高，所需成本低?；陬伾R(shí)別的分揀機(jī)械手能夠根據(jù)識(shí)別的圖像，通過系統(tǒng)控制下的機(jī)械手對(duì)待測(cè)物品進(jìn)行分揀，此方法精確度高，而且對(duì)于危險(xiǎn)的作業(yè)能夠替代人力完成，擁有視覺識(shí)別的分揀機(jī)械手，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、水產(chǎn)行業(yè)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。1.2選題的意義本文提出的智能色彩識(shí)別系統(tǒng)的重要性在于它不僅降低了傳統(tǒng)色彩信息識(shí)別的操作難度，通過準(zhǔn)確可靠的示范數(shù)據(jù)，促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化制造業(yè)及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，同時(shí)，本文對(duì)這一技術(shù)領(lǐng)域未來(lái)的研究和發(fā)展提出了一些獨(dú)到的見解，另外，本文所提到的自動(dòng)顏色識(shí)別系統(tǒng)也應(yīng)該是一個(gè)支持機(jī)器人參與比賽的自動(dòng)視覺識(shí)別系統(tǒng)。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，基于不同工作原理的激光顏色傳感器主要包括兩種基本技術(shù)：一種是RGB（紅色、綠色、藍(lán)色）激光顏色傳感器進(jìn)行互認(rèn)，所檢測(cè)到的顏色是互認(rèn)顏色值的三種類型的互認(rèn)光模擬；第二種是使用標(biāo)準(zhǔn)色差傳感器來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和其他標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品測(cè)量的物體的最大顏色。這種密封通常用于長(zhǎng)型反射、輻射和反射纖維，密封后，安裝在各種磁性及其他聚碳酸酯材料的外殼內(nèi)。過去工業(yè)上自動(dòng)識(shí)別物體顏色的方法，它的顏色制作過程誤差大、效率低下、穩(wěn)定性也很差，而當(dāng)前的工業(yè)顏色識(shí)別技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用技術(shù)要求比較高，所以那些識(shí)別方法已經(jīng)很滿足要求了；比如自動(dòng)顏色測(cè)量光譜儀，這些高速低精度的自動(dòng)顏色識(shí)別測(cè)量圖像處理技術(shù)設(shè)備，其顏色制作過程成本高且便攜性差，在應(yīng)用領(lǐng)域仍然不能具有明顯的工業(yè)技術(shù)性和局限性；因此為了更好地滿足低成本技術(shù)和小成本、高效率、系統(tǒng)便攜性好的工業(yè)顏色識(shí)別設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展要求，設(shè)計(jì)者需要提出基于自動(dòng)顏色識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別顏色的設(shè)計(jì)解決方案。1.3.1國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀學(xué)者的問題研究觀點(diǎn)視角不一樣,所有人關(guān)注的問題也不一致。深圳市三恩馳科技有限公司生產(chǎn)了一樣便于攜帶的電腦色差儀，它可以使用光照定位，這是三恩馳科技有限公司獨(dú)創(chuàng)的，是獨(dú)一無(wú)二的。而且這款色差儀的PC端軟件擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可進(jìn)行色差分析、色差累積分析、色度指標(biāo)、色樣庫(kù)管理等。這個(gè)系列色差儀的系統(tǒng)穩(wěn)定性在業(yè)內(nèi)是被夸贊的，令人難以企及的。四川火狐公司最新發(fā)布了一項(xiàng)顏色傳感器，這個(gè)顏色傳感器是由三個(gè)小型硅針片上光電池和光電濾波器組合而成，每個(gè)片上光電處理管都攜帶著一個(gè)三種不同顏色之一的片上光電濾波器。它具有同時(shí)兼?zhèn)湫⌒痛蟪叽缧酒O(shè)計(jì)，高質(zhì)量射頻濾波器和可以同時(shí)進(jìn)行記錄三種特殊顏色這三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。每一個(gè)對(duì)應(yīng)的光電二極管都是對(duì)相應(yīng)的電子光譜儀和濾光片發(fā)出的顏色敏感，主要特點(diǎn)就是其具有紅、綠、藍(lán)三種顏色。機(jī)器視覺技術(shù)的設(shè)計(jì)是根據(jù)人眼的功能，通過攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)器視覺技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于水產(chǎn)行業(yè)、電子行業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。由于我國(guó)在機(jī)器視覺技術(shù)方面起步比較晚，技術(shù)不夠成熟，所以大多數(shù)的企業(yè)視覺識(shí)別機(jī)器都是來(lái)自外國(guó)的引進(jìn)。2014年，周銘提出顏色識(shí)別自動(dòng)分揀系統(tǒng)，但功能受限制，只能分揀三種顏色。2017年，賀向宇[18]基于視覺識(shí)別，設(shè)計(jì)了能夠分揀四種顏色的機(jī)器。國(guó)內(nèi)在機(jī)器視覺方面的研究專利雖不如歐美國(guó)家多，但近幾年國(guó)內(nèi)專利的申請(qǐng)數(shù)量在穩(wěn)步攀升。目前，中國(guó)已經(jīng)擁有超過100多家的國(guó)際機(jī)器視覺品牌，中國(guó)自己的機(jī)器視覺企業(yè)也超過了100家，中國(guó)的機(jī)器視覺正在蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了企業(yè)的革新和轉(zhuǎn)型。目前，國(guó)內(nèi)已知的飲料瓶回收色選設(shè)備，只有瓶片色選設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)有研制整瓶顏色分選設(shè)備的企業(yè)。而歐美國(guó)家在顏色分選領(lǐng)域的技術(shù)比較成熟，國(guó)內(nèi)的顏色分選設(shè)備基本依賴進(jìn)口。TOMRA集團(tuán)的PET色選機(jī)使用靈活、性能高效，能夠根據(jù)獲得的顏色信息從廢料中分選出有價(jià)值的物料，如圖1-1（a）所示。MendozaFA等研究的顏色分選設(shè)備是根據(jù)顏色采用支持向量機(jī)算法對(duì)黑豆進(jìn)行等級(jí)劃分，如圖1-1(b)所示。TOMRA集團(tuán)的PET色選機(jī)（b）黑豆根據(jù)顏色的等級(jí)劃分圖1-1顏色分選設(shè)備及顏色的等級(jí)劃分隨著養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域規(guī)模的擴(kuò)大，人工分揀已經(jīng)逐漸被機(jī)器分揀所代替。通過機(jī)器識(shí)別雞冠顏色的方法來(lái)對(duì)每個(gè)雞籠進(jìn)行檢測(cè)，精準(zhǔn)度高，能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)。我國(guó)珍珠工業(yè)仍處于人工分級(jí)階段，但利用機(jī)器視覺對(duì)珍珠進(jìn)行分級(jí)的研究，進(jìn)入21世紀(jì)，高校和企業(yè)紛紛加入到其中來(lái)。我國(guó)作為煙草大國(guó)，煙葉的分揀迫切的需要進(jìn)行自動(dòng)化改革。智能機(jī)器人技術(shù)近年來(lái)不斷發(fā)展提高，除了最初的娛樂功能，還能代替人類進(jìn)行高效的工作，參與企業(yè)的生產(chǎn)線，提高其自動(dòng)化水準(zhǔn)?！?36”計(jì)劃是國(guó)家一項(xiàng)重點(diǎn)計(jì)劃，在該計(jì)劃的支持下，機(jī)器人的研究成果已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展。機(jī)器視覺的發(fā)展，讓企業(yè)看到了生產(chǎn)線完全自動(dòng)化的可能性，對(duì)機(jī)器視覺的應(yīng)用提出了更高的要求。顏色是一種基本視覺特征，在社會(huì)生產(chǎn)生活中起著重要的作用，顯示顏色識(shí)別結(jié)果的設(shè)備稱為分揀系統(tǒng)。分揀過程是物流系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，是服務(wù)機(jī)器人與非結(jié)構(gòu)化環(huán)境交互的關(guān)鍵構(gòu)件?；跈C(jī)器視覺的分選系統(tǒng)的研究在各個(gè)領(lǐng)域都頗受關(guān)注，現(xiàn)代行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、分揀已經(jīng)成為不可逆的趨勢(shì)，隨著視覺理論研究的不斷深入，機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。1.3.2國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀MTCSiCS是MAZET公司最新研發(fā)出來(lái)的顏色傳感器，它可以進(jìn)行三色測(cè)量（CIE）。它的控制系統(tǒng)可以捕捉到物體當(dāng)前的顏色狀態(tài)，然后根據(jù)圖像信號(hào)的反饋控制并達(dá)到相應(yīng)的Yxy值，與其他傳感器相比，MAZET傳感器的功率在溫度變化時(shí)保持不變，即使溫度或能量非常高。德國(guó)ELTROTEC色碼檢測(cè)儀可以檢測(cè)色差，即使只是有輕微的色差，而且ELTROTEC檢測(cè)儀還可以檢測(cè)到光澤度比較高的物體?？茖W(xué)技術(shù)正在迅速發(fā)展，我國(guó)作為制造大國(guó)，卻短缺成為制造強(qiáng)國(guó)的核心技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在的制造業(yè)大多數(shù)還處于制造工廠的狀態(tài)，核心技術(shù)掌握在別人的手里，所以大力發(fā)展科技，提高我國(guó)的自動(dòng)化水平刻不容緩。我國(guó)許多企業(yè)的流水線作業(yè)現(xiàn)在依然是依靠人工勞力，人工作業(yè)不僅效率低，而且成本越來(lái)越高，使用機(jī)械手代替人工進(jìn)行勞作的方法，不僅效率高，節(jié)約成本，而且有效的提高了企業(yè)的自動(dòng)化水平和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)在1954年制造出了世界上第一臺(tái)機(jī)器人，雖然它只是一臺(tái)樣機(jī)，但它的誕生標(biāo)志著機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用正式拉開帷幕。國(guó)內(nèi)的機(jī)械手目前都是作為輔助部件參與工業(yè)加工，采用固定的編程方式進(jìn)行工業(yè)工作，當(dāng)外部環(huán)境或者工件加工工藝發(fā)生改變時(shí)，機(jī)械手將依舊按照程序進(jìn)行操作，因此產(chǎn)生加工錯(cuò)誤，靈活性差，自動(dòng)化水平不高，所以現(xiàn)在單一的機(jī)械手逐漸被市場(chǎng)淘汰?；谝曈X識(shí)別系統(tǒng)下的分揀機(jī)械手能夠代替人工進(jìn)行物品分揀，視覺識(shí)別與機(jī)械手的組合應(yīng)用成為現(xiàn)代許多學(xué)者的研究熱點(diǎn)。ELTROTEC色碼檢測(cè)儀適用于快速準(zhǔn)確檢測(cè)色碼或其他場(chǎng)合，以顏色對(duì)比為特征。

2顏色識(shí)別相關(guān)理論2.1顏色識(shí)別在自動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)后被提出的一種令人覺得新奇的檢測(cè)技術(shù)，也是自動(dòng)控制理論的簡(jiǎn)單應(yīng)用，并得到了大力的發(fā)展，這個(gè)技術(shù)就是顏色識(shí)別。其實(shí)顏色自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)很晚才被人提出去做，但是人們對(duì)其抱有很大期望，所以發(fā)展較快，而且它對(duì)于實(shí)時(shí)記錄顏色方面有著重要的意義，這個(gè)識(shí)別系統(tǒng)一般是通過測(cè)量到的被測(cè)物體表面的RGB色值來(lái)確定物體真正的顏色，自動(dòng)控制識(shí)別的傳感器測(cè)量精度可達(dá)到0.01v，但是容易受到周圍環(huán)境的影響，如果環(huán)境有所變化那么測(cè)量到的值也就會(huì)發(fā)生改變，其中溫度的影響最為明顯。現(xiàn)代社會(huì)中人們眼睛所能夠準(zhǔn)確地分辨到的各種顏色及其數(shù)量仍然很少或者是有限的，而且之間很可能還會(huì)存在著許多小的個(gè)體性差異，所以專業(yè)人士會(huì)給我們準(zhǔn)備一個(gè)設(shè)計(jì)方案，這個(gè)方案可以讓我們更熟悉和理解使用這種顏色強(qiáng)度識(shí)別系統(tǒng)，即使我們們僅僅只是一個(gè)幾乎沒有任何技術(shù)訓(xùn)練的普通人，除了很有可能會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)一些明顯的色盲而發(fā)生誤測(cè)，都仍然應(yīng)該完全地能夠清楚地認(rèn)識(shí)和看出它們之間的明顯顏色區(qū)分。2.2色彩空間現(xiàn)在人們都清楚可以用多種表示方式去描述顏色空間，如RGB、HSV、HSL等等，RGB顏色空間是最為普遍的一種方式，RGB就代表著紅色、綠色、藍(lán)色這三種顏色，如果我們將這三種顏色放在一起相互融合，那么就肯定會(huì)變成另外的一種顏色。如果我們使用RGB去比較顏色之間是否相似，這件事本身就是一個(gè)存在很大問題的事情，所以是不可取的，因?yàn)橹灰粋€(gè)通道有一點(diǎn)點(diǎn)改變，最后融合在一起的顏色很大程度上就會(huì)發(fā)生改變，但是如果這三個(gè)通道是同時(shí)發(fā)生的改變，卻只會(huì)使顏色最后的明暗發(fā)生變化，色調(diào)并不會(huì)產(chǎn)生變化?？赡茉S多人不是很了解這方面的內(nèi)容，所以這里簡(jiǎn)單介紹一下RGB顏色模型，如圖2-1所示。RGB顏色模型其實(shí)就是一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，它有3個(gè)軸，這三個(gè)軸分別代表R、G、B三基色，坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0,0)代表的顏色是黑色，離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)(255,255,255)代表的顏色為白色，從原點(diǎn)到離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)的連線上的點(diǎn)分別代表著從黑到白的不同灰度值，而這個(gè)立方體內(nèi)其余各點(diǎn)就對(duì)應(yīng)著我們不那么清楚地知道的顏色。圖2-SEQ圖2-\*ARABIC1RGB顏色模型2.3白平衡算法我們都知道這個(gè)世界上白色光是如何存在的，在學(xué)習(xí)物理上的光學(xué)知識(shí)時(shí)，我們了解到白色光是由赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫這七種顏色的光組成的，但是這七種顏色又是由紅、綠、藍(lán)三原色按不同比例混合得到的?，F(xiàn)在我們用眼睛就可以看到的白色或其他顏色都與物體本身所具有的顏色、光源、物體的反射或透射特性、人眼的視覺感應(yīng)等諸多因素有關(guān)。總的來(lái)說，白平衡就是讓本來(lái)就是白色的物體它最后所成的像依然還是白色的，如果是這樣的話，那其他景物的影像就會(huì)接近人眼的色彩視覺習(xí)慣。調(diào)整白平衡的過程叫做白平衡調(diào)整，白平衡的調(diào)整方式在前期設(shè)備上一般有三種：預(yù)備調(diào)整白平衡、手動(dòng)去調(diào)整白平衡和自動(dòng)跟蹤然后調(diào)整白平衡。其實(shí)我們一般都是要按照寫好的程序去運(yùn)行這個(gè)調(diào)整過程，白平衡調(diào)整的程序運(yùn)行后去推動(dòng)白平衡的調(diào)整開關(guān)，然后白平衡調(diào)整電路就可以開始工作了，最后自動(dòng)地完成調(diào)整的整個(gè)過程并記錄調(diào)整后得到的結(jié)果。2.4顏色傳感器的技術(shù)2.4.1顏色檢測(cè)的難點(diǎn)物體關(guān)于視覺顏色學(xué)的信息十分廣泛，對(duì)于顏色的信息確定一般需考慮其中的色調(diào)、明度及視覺飽和度三個(gè)基本因素或三者與原始色(紅綠藍(lán))視覺刺激程度之間的比值。影響整個(gè)物體的顏色傳感器檢測(cè)結(jié)果精度和準(zhǔn)確性的觀察參數(shù)主要因素包括：參考光源、光源方位、觀察者位置的方向、以及顏色傳感器在工作時(shí)的性能等，任何一個(gè)被觀察者所看到的參數(shù)發(fā)生變化后都可能直接引起整個(gè)被觀察者所看到物體的顏色發(fā)生變化。(1)光源的影響光源中可能含有別的顏色的光，這些光會(huì)影響到物體顏色測(cè)量時(shí)的結(jié)果，這些都會(huì)影響以后的工業(yè)發(fā)展。Judd等多位研究人員在1964年這個(gè)時(shí)間段先后提出了一種基于照射光顏色變化更改修正后的測(cè)量誤差模型，就是因?yàn)檎丈湮矬w光源中的顏色亮度變化會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差，但盡管他們做了這一系列的事情，照射光顏色變化修正引起的對(duì)照射物體的光源和顏色亮度變化檢測(cè)的測(cè)量誤差仍然存在，沒有方法去改變。(2)光源方位的影響傳感器的光強(qiáng)值會(huì)受到光源照射方位影響，從而物體顏色測(cè)量結(jié)果會(huì)有誤差，由于我們的光源照射方位不同，仔細(xì)點(diǎn)就是說光線照到物體上的位置和角度不同，同一個(gè)物體可能會(huì)有完全不同的造型或者效果圖出現(xiàn)，例如我們拍照時(shí)會(huì)找不同的角度，會(huì)站在不同的地方，就是因?yàn)楣庠凑丈浞轿缓蜏y(cè)量方位不同最后出來(lái)的照片效果也不一樣，所以在實(shí)驗(yàn)中需要注意選擇最佳的測(cè)量方位和位置，方能保證最準(zhǔn)確的測(cè)量。(3)被測(cè)物體表面反射狀況的影響當(dāng)我們?cè)跍y(cè)量時(shí)，傳感器的探頭與我們所需要檢測(cè)的物體之間存在著一定的距離，而這個(gè)距離就會(huì)直接影響到輸出的顏色信號(hào)，可能還會(huì)直接地造成不同的探頭與輸出信號(hào)之間相互交叉，導(dǎo)致我們測(cè)量上會(huì)形成誤差，所以探頭之間存在一個(gè)最佳的顏色距離，這個(gè)顏色距離對(duì)于探頭輸出特性值的影響最小。被激光在物體內(nèi)部表面所測(cè)得的較明顯微凹凸反射區(qū)域也很有可能給進(jìn)入的輸出反射信號(hào)的測(cè)量帶來(lái)更多的反射誤差，為此，Phong,Shafer和Nayar等研究者先后兩次發(fā)展性地提出凹凸反射誤差模型，從而有效地彌補(bǔ)了測(cè)量中的誤差。2.4.2顏色傳感器的分類（1）RGB顏色傳感器RGB顏色傳感器對(duì)相似的兩種激光顏色和不同激光色調(diào)的應(yīng)用激光強(qiáng)度檢測(cè)的可靠性能的要求相對(duì)較高。在三個(gè)彩色光電微波發(fā)射器的二極管上分別直接貼上三個(gè)含有甲基色素的激光反射濾色片，三種光通過同一個(gè)的激光反射透鏡直接進(jìn)行激光發(fā)射后被不同發(fā)射目標(biāo)三種顏色上的物體直接進(jìn)行激光反射，根據(jù)激光透鏡上檢測(cè)出的激光反射強(qiáng)度數(shù)據(jù)值就可以精確求出三種不同顏色的主要化學(xué)成分。這種檢測(cè)方法能夠很準(zhǔn)確地區(qū)別兩種極其相似的構(gòu)成物體的顏色。（2）色標(biāo)傳感器我們可以知道色標(biāo)傳感器主要是用于檢測(cè)各種樣式的標(biāo)簽，即使那些標(biāo)簽上的背景顏色有著很細(xì)微的差別，它也還是可以輕而易舉地被檢測(cè)到，色標(biāo)傳感器的處理速度很快，這是令人難以相信的一點(diǎn)。但是重要的是，即使標(biāo)簽和標(biāo)簽的背景之間的顏色可能會(huì)混合到一起，它還是能夠自動(dòng)適應(yīng)顏色的波長(zhǎng)，然后可以檢測(cè)到灰度值之間的細(xì)小差別，這是它與別的傳感器之間的差別或者說是它的優(yōu)勢(shì)。色標(biāo)傳感器也常常用來(lái)檢測(cè)特定的標(biāo)簽或物體上的斑點(diǎn)，它不是直接就去測(cè)量物體的顏色，而是通過測(cè)量非色標(biāo)區(qū)，然后與之相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測(cè)。色標(biāo)傳感器如圖2-2所示。圖2-SEQ圖2-\*ARABIC2色標(biāo)傳感器2.5顏色識(shí)別的應(yīng)用在當(dāng)今社會(huì)，一切都在快速的發(fā)展當(dāng)中，顏色識(shí)別裝置也是越來(lái)越多地被使用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，我們可以看到現(xiàn)在每個(gè)事物都有它的顏色，可能含有多種顏色。所以我們就會(huì)知道顏色識(shí)別可以運(yùn)用到各種各樣的產(chǎn)品檢測(cè)(例如：對(duì)產(chǎn)品包裝袋的顏色檢測(cè)，產(chǎn)品物體外表色彩特征及各顏色的色彩檢測(cè)，液體在水溶液中的顏色濃度變化及各過程的色彩檢測(cè)與顏色控制等等)。又例如：在現(xiàn)代產(chǎn)品包裝與裝飾工業(yè)，產(chǎn)品包裝技術(shù)人員會(huì)通過利用不同產(chǎn)品顏色或者其他裝潢方式來(lái)分別表示自己的產(chǎn)品特點(diǎn)或者其使用用途，然后可以制造出更好的產(chǎn)品來(lái)獲得大眾的認(rèn)可，吸引他們的注意。

3硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)需求分析根據(jù)對(duì)顏色識(shí)別系統(tǒng)的功能要求，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，以確定系統(tǒng)中各個(gè)功能環(huán)節(jié)中所需要的外圍器件，以及在實(shí)際操作中需要注意的數(shù)據(jù)狀態(tài)信息，使得系統(tǒng)滿足項(xiàng)目實(shí)施要求。良好光室需求被測(cè)物體的光照情況直接影響著該物體顏色識(shí)別的測(cè)量結(jié)果，良好而固定光室是保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、高效的首要條件。（2）上位機(jī)控制需求在實(shí)際測(cè)量環(huán)境中，外部控制信號(hào)保證了目標(biāo)物體的攝像和單幀圖像采集傳輸?shù)拈_關(guān)操作，使得整個(gè)圖像顏色識(shí)別的人機(jī)操作變得簡(jiǎn)單而友好。（3）狀態(tài)指示需求在圖像數(shù)據(jù)傳輸過程中要實(shí)時(shí)反映傳輸情況，指引用戶正確操作。（4）結(jié)果保存需求多種數(shù)據(jù)格式的保存形式可方便不同用戶對(duì)歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的隨時(shí)查看和后續(xù)的處理工作。3.2硬件方案設(shè)計(jì)及選擇顏色識(shí)別系統(tǒng)主要以STC89C52RC單片機(jī)的顏色控制模塊為基礎(chǔ)，增加了顏色識(shí)別傳感器數(shù)據(jù)采集模塊TCS3200，TCS3200驅(qū)動(dòng)控制模塊，設(shè)計(jì)了具有白色節(jié)點(diǎn)的LED光顯示模塊和LCD1602液晶顯示模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)顏色識(shí)別系統(tǒng)。該顏色識(shí)別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖3-1系統(tǒng)框圖所示。圖3-SEQ圖4-\*ARABIC1系統(tǒng)框架圖3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1STC89C52RC單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52RC單片機(jī)片內(nèi)ROM全部采用FLASHROM技術(shù)，與MCS-51系列完全兼容。STC89C52RC芯片有40個(gè)引腳，包括主電源引腳、時(shí)鐘電路引腳和控制信號(hào)引腳。STC89C52RC單片機(jī)引腳功能圖如圖3-2所示。圖3-252單片機(jī)管腳功能圖端口1是一個(gè)雙向I/O端口，它的內(nèi)部是具有提升電路的。類似地，如果端口1的輸出設(shè)置為高電平，那么最后就會(huì)從這個(gè)端口輸入數(shù)據(jù)。如果使用8052或8032，則P1.0可用作定時(shí)器2的外部脈沖輸入引腳，而P1.1具有T2EX功能，并可用作外部中斷輸入的觸發(fā)器，詳見表3-1所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC1P1口的第二功能引腳號(hào)第二功能P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7SCK（在系統(tǒng)編程用）端口3是一個(gè)8位的雙向I/O端口，可以控制四種TTL邏輯模式。當(dāng)“1”被寫入端口P3時(shí)，內(nèi)部上拉電阻器將作為輸入端口的端口上拉。同時(shí)，它還具有串行通信、外部中斷控制、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)控制等功能。P3端口也是STC89C52RC的一個(gè)特殊功能（第二個(gè)功能），如圖3-3所示。在FLASH編程及校驗(yàn)時(shí)，P3口亦接收些控制信號(hào)。圖3-3P3口的特殊功能XTAL1——振蕩器外部額外正相信號(hào)輸出放大器及內(nèi)部額外反相信號(hào)時(shí)鐘外部信號(hào)輸出發(fā)生器為控制電路之外部反相信號(hào)輸入端。XTAL2——振蕩器是與反饋三相放電擴(kuò)大器之間的輸出端。STC89C52RC是一個(gè)片內(nèi)具有一種小型低電壓，高性能的并且具有一個(gè)CMOS8位數(shù)的小型單片機(jī)，片內(nèi)還包括一個(gè)具有8k背景的硬件組，其中包括一個(gè)主機(jī)存儲(chǔ)器和256bytes的RAM、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)內(nèi)存硬件。STC89C52RC有40個(gè)引腳，STC89C52RC最小系統(tǒng)如圖3-4所示。圖3-4STC89C52RC最小系統(tǒng)STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部含有8K字節(jié)的閃存，32位I/O端口線，看門狗定時(shí)器，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等等。除此之外，STC89C52RC的工作頻率可以降低到0HZ，有一種節(jié)能模式可以支持兩種軟件可選。在空閑模式下，CPU停止工作后，但是串行接口和外部中斷系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)工作。3.3.1電源電路電源電路為整個(gè)硬件部分提供所必需要的工作電壓，本次使用的電源電路是一種從USB口取得+5v電壓方法，其電路圖如圖3-5所示。圖3-5電源電路圖3.3.2復(fù)位電路圖3-6復(fù)位系統(tǒng)電路圖如圖3-6所示，當(dāng)電源打開瞬間，電路給電容C1充電，使得電流通過電容C1，給單片機(jī)REST送入高電平，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，當(dāng)電容充電完成后，右邊電路斷開，阻止電流的通過。如果出現(xiàn)程序跑飛現(xiàn)象的時(shí)候，可以按下左邊復(fù)位按鍵K3，使得電流通過左邊電路給單片機(jī)REST送入高電平，實(shí)現(xiàn)了按鍵復(fù)位。3.3.3時(shí)鐘電路圖3-7時(shí)鐘系統(tǒng)電路圖如圖3-7所示，時(shí)鐘電路中X1,X2管腳分別與單片機(jī)的XTAL1和XTAL2相連，其主要功能是為了給單片機(jī)提供頻率，一般選用11.0592MHz的晶振，這種晶振能夠保證單片機(jī)在進(jìn)行串口通訊的時(shí)候降低串口通訊的誤碼率。3.4TCS3200顏色識(shí)別簡(jiǎn)介3.4.1TCS3200芯片的結(jié)構(gòu)TCS3200是TAOS公司推出的一款可以將彩色光的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換的儀器。它的CMOS電路中將可配置的硅光電二極管和電流頻率轉(zhuǎn)換器集成到一起，并在一個(gè)芯片上集成了紅、綠、藍(lán)三種濾波器。它是業(yè)界第一款具有數(shù)字兼容接口的產(chǎn)品，TCS3200的輸出信號(hào)是數(shù)字的，可以驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)TTL或CMOS邏輯輸入，因此可以直接與微處理器或CMOS連接，其他的邏輯電路都是連接在一起的，因?yàn)檩敵鲂盘?hào)是數(shù)字的，而且每個(gè)顏色通道都能達(dá)到10位以上的轉(zhuǎn)換精度，所以不需要A/D轉(zhuǎn)換電路，所以電路就更加簡(jiǎn)單明了，圖3-8是TCS3200的引腳圖。圖3-8TCS3200引腳圖3.4.2TCS3200傳感器識(shí)別原理(1)三基色原理如果按照不同的比例搭配適當(dāng)?shù)娜t、綠、藍(lán)），會(huì)產(chǎn)生不同的色彩感受。由三種顏色混合之后得到的顏色的光的亮度由三原色的亮度之和決定，色度由三原色各成分的比例值決定。這三種原色事實(shí)上都是相互獨(dú)立的，任何一種原色都不能與另外兩種顏色相匹配。一般來(lái)說，物體的顏色由來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單，它實(shí)際上就是物體表面吸收照射在上面的白光（陽(yáng)光）的一部分有色成分，然后在人們眼中反射另一部分有色光，這樣我們就可以看到物體的顏色。白色是由各種頻率的可見光混合而成，即白光中含有多種顏色（如紅R、綠G、藍(lán)B）。根據(jù)德國(guó)物理學(xué)家海林霍爾茨的三原色理論，各種顏色都是由三原色（紅、綠、藍(lán)）的不同比例混合而成。(2)TCS3200識(shí)別原理TCS3200顏色傳感器的識(shí)別原理其實(shí)就是在我們選擇一個(gè)特殊顏色背光濾波器時(shí)，它的存在只是為了阻止某種特殊背光原色的信號(hào)通過而已。例如：當(dāng)我們首先選擇了一個(gè)紅色的藍(lán)光濾波器時(shí)，入射光中只有一條光，而紅色的光是我們可以直接穿透的，藍(lán)色和綠色都會(huì)被光線阻斷，這樣就可以使我們成為可以直接獲取得到帶有紅色光的黑白照度和綠色亮度；同時(shí)，選擇其他兩種濾波器，就已經(jīng)成為可以直接獲取帶有藍(lán)色入射光和帶有綠色入射光的兩種較弱的入射光。通過這三個(gè)單位數(shù)字的比值，我們就可以輕而易舉的很精確地計(jì)算和得出激光投射在TCS3200傳感器上的物體光線反射顏色。3.5液晶顯示器簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD液晶顯示器由于它具有獨(dú)特的低電壓和微功耗這種功能特性，在單片機(jī)系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用和發(fā)展?，F(xiàn)實(shí)生活中常用的液晶顯示模塊分為三類，分別是數(shù)字液晶顯示模塊、點(diǎn)陣字符液晶顯示模塊和點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。其中，圖形液晶顯示模塊在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛被使用，但是我們的漢字不能像西文那樣用字符模塊顯示，如果想要能夠顯示漢字，就必須使用圖形模塊，其電路圖如下圖3-9所示。圖3-9LCD1602電路圖每行的字符數(shù)和每個(gè)字符的位置是固定的；點(diǎn)陣液晶顯示器是指整個(gè)液晶顯示器由幾個(gè)點(diǎn)組成。例如240128是240*128點(diǎn)，可以顯示圖形、漢字、字母、符號(hào)等，顯示內(nèi)容的大小由自己決定。字符型和圖形型液晶都有控制器，不同控制器的指令不同。具體的液晶結(jié)構(gòu)也需要不同的控制器，主要是晶格結(jié)構(gòu)和掃描方式。分段式一般沒有專用控制器，顯示器相對(duì)固定，一般顯示器內(nèi)容直接開模。

4軟件設(shè)計(jì)4.1上位機(jī)程序編寫VisualBasic（簡(jiǎn)稱VB）是微軟公司推出的可視化開發(fā)工具，具有功能強(qiáng)大，易學(xué)易用的特點(diǎn)，在世界上被廣泛的使用，是一種十分有生命力的Windows語(yǔ)言。通過VB編寫一個(gè)可以觀測(cè)到下位機(jī)經(jīng)MAX232電路串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，更加直觀的觀察被檢測(cè)物品的顏色。在VB6.0進(jìn)行編寫程序，首先建立一個(gè)工程，添加主函數(shù)和各功能模塊驅(qū)動(dòng)文件，程序編寫后進(jìn)行編譯，生成.exe可執(zhí)行文件，打開上位機(jī)可執(zhí)行文件后，為上位機(jī)初始化界面，在COM1/COM2/COM3三種串口選擇目標(biāo)串口，然后將數(shù)據(jù)線USB口插入所選擇的目標(biāo)串口，點(diǎn)擊打開串口，此時(shí)指示燈的顏色從紅色變?yōu)榫G色，此時(shí)下位機(jī)和上位機(jī)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，下位機(jī)液晶顯示器上的RGB數(shù)值，在上位機(jī)中對(duì)應(yīng)位置顯示，并在上位機(jī)右側(cè)將測(cè)得的顏色顯示出來(lái)，顯示流程如圖4-1所示。圖4-1顏色顯示流程圖圖4-2初始化的上位機(jī)顏色顯示圖4-3打開串口上位機(jī)顏色顯示4.2單片機(jī)程序4.2.1程序流程圖程序初始化，首先判斷是否有白平衡，如果沒有的話，取一個(gè)白色不透光的紙板，蓋住顏色傳感器，然后給系統(tǒng)響應(yīng)判斷什么是白色。如果有白平衡的話，可以進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)物品顏色，將所要檢測(cè)物品放在顏色傳感器上方，調(diào)用然后顯示器上顯示十進(jìn)制后RGB數(shù)值，并每個(gè)0.25秒測(cè)試一次循環(huán)上述步驟，具體步驟流程如下圖4-4所示。圖4-4軟件流程圖4.2.2定義特殊功能寄存器通過調(diào)用sbit函數(shù)來(lái)定義液晶LCD數(shù)據(jù)命令使能端RS、RW、EN和顏色傳感器的S2、S3、輸出端，使LCD液晶顯示電路、單片機(jī)、顏色傳感器在軟件層面連接起來(lái)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器檢測(cè)信息傳送到單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示器上顯示，成為一個(gè)有機(jī)整體。4.2.3子程序設(shè)計(jì)（1）白平衡子程序白平衡的設(shè)置對(duì)于顏色采集尤為重要，需要預(yù)設(shè)一個(gè)初始條件，告訴單片機(jī)什么是白色，有一個(gè)“參照物”，然后將后面每次檢測(cè)的顏色信息和這個(gè)“參照物”進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，才能正確計(jì)算出所檢測(cè)的物品顏色信息。在上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)前需要進(jìn)行白平衡調(diào)試，分別求出十進(jìn)制紅色、藍(lán)色、綠色因子ryz、byz、gyz以便代入后面程序分別計(jì)算R、G、B的。首先初始化TH1、TL1的值，然后TR0=1、TR1=1開啟計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能，啟動(dòng)后TL1每次加1，TL1由0加到255時(shí)，TH1加1，TH1每8位進(jìn)1，為了計(jì)10毫秒的時(shí)間，TH1由55536加到65535后溢出，溢出時(shí)TF1置零并向系統(tǒng)申請(qǐng)中斷[10]。關(guān)閉定時(shí)器，最后分別代入白平衡計(jì)算所得的ryz、byz、gyz的值，分別計(jì)算無(wú)符號(hào)整型十進(jìn)制R、G、B的值并判斷所得值是否合法，即是否大于255，若大于則取255。由于白色的RGB三色分別對(duì)應(yīng)的是255/255/255，初始化后，對(duì)白平衡進(jìn)行設(shè)置時(shí)，對(duì)放在顏色傳感器上的物品顏色監(jiān)測(cè)顏色信息，當(dāng)液晶顯示器顯示255/255/255后，即為白平衡設(shè)置成功。其設(shè)置白平衡部分子程序流程圖如下4-5所示：圖4-5白平衡子程序流程圖（2）顏色信息顯示子程序本模塊程序首先通過控制EA中斷允許控制位，若EA=1則系統(tǒng)允許中斷，EA=0則不允許中斷。后調(diào)用寫屏函數(shù)（DisPlayOneChar）控制LCD液晶顯示顯示十進(jìn)制R、G、B的值。這個(gè)子程序的設(shè)計(jì)功能是要求單片機(jī)通過能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)顏色的采集，并將顏色采集的信息傳給單片機(jī)，經(jīng)過單片機(jī)數(shù)值計(jì)算后，調(diào)用寫屏函數(shù)，在LCD液晶顯示上顯示出結(jié)果。首先初始化LCD，使能端E=高脈沖時(shí)，激活LCD芯片，然后設(shè)置RS=0、RW=1，檢測(cè)LCD是否處于忙信號(hào)，若是處于忙信號(hào)，延時(shí)10毫秒繼續(xù)讀忙，直到不處于忙信號(hào)，表示可以接受外部指令和數(shù)據(jù)；設(shè)置RS=1、RW=0實(shí)現(xiàn)寫入數(shù)據(jù)，將單片機(jī)白平衡子程序中計(jì)算出的顏色信息數(shù)值寫入LCD中；再設(shè)置RS=0、RW=0實(shí)現(xiàn)顯示地址功能，將剛寫入的數(shù)據(jù)在LCD顯示屏中顯示出來(lái)。當(dāng)液晶顯示器中顯示出計(jì)算出的數(shù)值時(shí)，表示整個(gè)采集顏色信息子程序完成預(yù)設(shè)功能。圖4-6為L(zhǎng)CD采集顏色信息子程序流程圖。圖4-6LCD采集顏色信息子程序流程圖

5實(shí)物調(diào)試結(jié)果5.1實(shí)驗(yàn)過程由于本系統(tǒng)對(duì)軟硬件相互關(guān)聯(lián)性能的要求很高，其整個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中間不斷變化的過程很復(fù)雜，一般采用仿真系統(tǒng)無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)。物體顏色識(shí)別的具體實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：我們首先將自己做出的實(shí)物放置在一個(gè)無(wú)明顯光源的地方，放置一張白紙?jiān)谒膫€(gè)白色LED上使其成為白平衡狀態(tài)，然后接通電源，將所有帶有顏色的待測(cè)紙板準(zhǔn)備好放在旁邊拿下白紙，在白色LED上放置一個(gè)紅顏色的物體，LCD液晶顯示器上的數(shù)值會(huì)發(fā)生變化，在上面放置一個(gè)綠顏色物體記錄它的數(shù)據(jù)位置即可。圖5-1STC89C52RC單片機(jī)的實(shí)物圖圖5-SEQ圖4-\*ARABIC2實(shí)物圖圖5-3電源電路圖圖5-4復(fù)位系統(tǒng)實(shí)物圖圖5-5白平衡狀態(tài)圖圖5-6紅色物體檢測(cè)圖圖5-7綠色物體檢測(cè)圖5.2結(jié)果和誤差分析經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)然后記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)可以得到一個(gè)結(jié)論：如果我們的被測(cè)物體紅顏色較多，那么在LCD1602液晶顯示器上顯示的輸出結(jié)果中R值就比較大，G值和B值就相對(duì)偏小；同樣，如果是綠色多，那么G值就大。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出此次實(shí)驗(yàn)雖然實(shí)現(xiàn)了識(shí)別顏色的效果，但是還是存在著一定的誤差，這些誤差可能由多方面的原因造成，其中之一可能就是因?yàn)槲覀兲峁┑沫h(huán)境不適宜，我們需要在顏色識(shí)別實(shí)驗(yàn)過程中避免外界光的干擾，否則會(huì)影響顏色識(shí)別的結(jié)果，其二可能就是我們操作上會(huì)出現(xiàn)失誤，可能在動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)時(shí)我們忘記了步驟，這樣也會(huì)導(dǎo)致我們測(cè)到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，我清楚地記得當(dāng)時(shí)我忘了白平衡調(diào)整所得到的數(shù)據(jù)令人難以相信。此外這些可能的誤差原因中還包括因?yàn)檠a(bǔ)光控制模塊芯片中的LED發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光不穩(wěn)定。這些原因或多或少都會(huì)導(dǎo)致在本機(jī)測(cè)量的進(jìn)行過程中存在一定的誤差，只有不斷地進(jìn)行改善，才能達(dá)到減小測(cè)量誤差的主要目的，所以此顏色識(shí)別裝置的系統(tǒng)還是有待更進(jìn)一步的技術(shù)研究。

結(jié)論與展望本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)能夠識(shí)別物體顏色的裝置，經(jīng)過一系列的查找資料和不斷研究，設(shè)計(jì)的裝置已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的識(shí)別。本論文主要需要研究的內(nèi)容有幾個(gè)方面，分別是介紹單片機(jī)、TCS3200顏色傳感器等主要模塊的功能，理解這些模塊在本次設(shè)計(jì)中有何作用，其次對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的軟硬件模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證它的功能可以實(shí)現(xiàn)，最后需要測(cè)試編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)識(shí)別物體顏色的這一功能?，F(xiàn)在已經(jīng)做過多次實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證了文中測(cè)試結(jié)論的客觀準(zhǔn)確性。但是由于我以前對(duì)這方面沒有足夠的了解，所以在本文研究的過程中存在著一些缺陷和不足之處：主要的一個(gè)問題就是對(duì)于RGB三種類型的顏色測(cè)量方式的算法設(shè)計(jì)，它運(yùn)用到了數(shù)字圖像方面的知識(shí)點(diǎn)，算法的性能好壞很大程度上直接決定了這三種顏色最后的測(cè)量結(jié)果，而且又難以構(gòu)造出準(zhǔn)確的顏色測(cè)量方式。根據(jù)本文已計(jì)劃完成的研究工作，對(duì)未來(lái)需要繼續(xù)進(jìn)行的工作我希望能對(duì)之前的工作有進(jìn)一步的改進(jìn)和完善：（1）需要去學(xué)習(xí)更多關(guān)于顏色算法方面的知識(shí)，熟練掌握對(duì)圖像進(jìn)行處理的常用顏色算法。本文對(duì)我們進(jìn)行測(cè)得的RGB三種顏色信號(hào)進(jìn)行顏色的分別處理我們只是精確選取了頻率倒數(shù)中的前三位，所以在