Абсолютный колориметр Советский патент 1987 года по МПК G01J3/46 

Изобретение относится к колориметрии н может использоваться в цветном телевидении, текстильной промьшлен- ности, медицине, робототехнике.

Цель изобретения - получение информации о пространстЕ:енном распределении цвета по объекту.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Схема содержит исследуемый объект 1 объективы 2,делитель 3 пучка, зеркала 4 интерферометра,устройство 5 изменения разности хода, система 6 управления перемещением, матрица 7 фотоприемников, устройство 8 опроса матрицы, вычислительный блок 9, блок 10 вывода информации (осветительная система не показана).

Измерение цвета состоит в определении координат цвета X, У, Z.и цветности X, у, которые определяются по функции распределения рассеянного или испускаемого объектом излучения по длинам Т( волн ср С Д) согласно .соотношениям

1:Ч ( А;1 х( Л;1 ( XO

1

z:4(),

где X, у, 2 - известные стандартизованные функции

у

У

x+y+z

Информация о пространственном распределении цвета достигается, во-первых, установкой на выходе прибора вместо выходной щели и расположенного за ней фотоприемника коорди- .натночувствительного приемникад например матрицы светочувствительных элементов или приемной телевизионной трубки, или диссектора, во-вторых, отказом от использования входной щели, входом прибора является сам изучаемый объект или. его изображение и, в-третьих, применением в качестве диспергирующего элемента двухлучево- го интерферометра, так что сканирование по спектру осуществляется сканированием по разности хода (д) в п.ле- чах интерферометра. Использование диспергирующих элементов (призмы, решетки), размыкающих в спектр вдоль направления дисперсии изображение каждого элемента входной плоскости.

не позволяет одновременно регистрировать спектр различных участков входной плоскости, если только они не расположены вдоль узкой входной щели. Интерферометр позволяет получить на выходе четкое изображение входной плоскости, причем отсчетФ;(&) каждого элемента j фотоприемного блока, регистрирующего выходное изобра

I

жение, однозначно связан со спектром C| i( J) соответствующего элемента входной плоскости, чувствительностью фотопниемника р( А) и разностью хода & в плечах интерферометра

1мчкс 9j (Ь) j q.( A) РСХ)

.COS (-l-)d А, (1)

л

где Лд, , макс спектральные границы пропускания оптики или чувствительности фотоприемника, А const.

Колориметр должен иметь вычислительное устройство, реализующее только умножение экспериментальных отсчетов на заранее введенные множители и

суммирование. Из-за свойс тва Фурье- преобразования, которое заключается в том, что если f, (t) и f (t) - некоторые функции t, F(co), F (со) - их Фурье-образцы по параметру (О , то

,. ,

f,(t) f (t)dt constJ F, (0)х

X F, (u) du.

(знаком обозначены комплексно сопряженные функции) можно, введя в память вычислительного устройства заранее вычисленные Фурье-образцы функ S. Р ) У У ( А) р( /) и Z Z () р( А), получить на выходе вычислительного устройства непосредственно значения х- 9; (Ь;)х(&-) и т.д.

50

55

Такой простой процессор легко реализовать отдельно для каждого элемента j, что Обеспечит быструю параллельную обработку информации.

В устройстве нет принципиальньк ограничений на угловой размер исследуемого объекта. Для элементов j, лежащих от оси интерферометра на некотором угловом расстоянии, надо использовать таблицы X, у, z , заданные при других значениях и .

Колориметр работ ает следукхцим образом,

Устройство 5 изменения разности хода, управляемое блоком 6, устанавливается в положение U 0 (равенство плеч интерферометра, образованного зеркалами 4 и делителем 3).

Устройство 8 опроса фотоприемника регистрирует отсчеты Ф: (0) для всех элементов. Вычислительное устройство умножает эти отсчеты на коэффйциенты х(0), у(0), z(0) и заносит 5 ния спектра, фотоприемный и вычислительный блоки, отличающий- с я тем, что, с целью получения информации о пространственном распреде- (лении цвета по объекту, блок спект- 20 рального разложения света выполнен в виде двухлучёвого интерферометра, состоящего из входного объектива, , делителя пучка, двух зеркал, размещенных в каждом из плеч интерферо-г

в соответствующие ячейки памяти, где накапливаются суммы. Затем система 6 перемещает устройство 5 на один шаг по U , устройство 8 регистрирует отсчеты Ф. (1). Вычислительное устройство умножает их на z(1), у(1), х(1) и заносит в те же ячейки памяти, что и предыдущие произведения и так далее. По окончании сканирования по

Л (сделано заданное число шагов) вы-25 метра, и выходного объектива, а фо- числительно устройство определяет координаты цветности для всех элементов и отображает их на устройстве вьшода информации.

. Для регистрации координат цветнос-30 ти с точностью, предусмотренной ГОСТ 8-205-76, в предлагаемом приборе нетоприемный блок выполнен координаТ- ночувствительным, в виде матрицы фотоприемных элементов с блоком управления, соединенным с вычислительньм блоком, управляющий выход которого сопряжен с системой сканирования спектра.

обходимо изменять и в процессе измерения на 0,06 мм, сделав при этом всего .200 отсчетов (соответственно нужно помнить по 200 чисел x,y,z). Все это позволяет сделать прибор достаточно компактным, а его электронную часть несложной.

Формула изобретения

Абсолютньш колориметр,содержащий осветительную систему, расположенные по ходу излучения-блок спектрального разложения света, систему сканироваметра, и выходного объектива, а фо-

топриемный блок выполнен координаТ- ночувствительным, в виде матрицы фотоприемных элементов с блоком управления, соединенным с вычислительньм блоком, управляющий выход которого сопряжен с системой сканирования спектра.

Изобретение относится к колориметрии и может использоваться во всех областях науки и техники, где требуется информация о распределении цвета по поверхности неоднородно Окрашенного объекта. Целью изобретения является получение информации о пространственном распределении цвета по исследуемому объекту. Абсолютный колориметр, содержащий блоки спектрального сканирования, фотоприемный блок и вычислительное устройство, сделан координатночувствительным путем выполнения блока спектрального, сканирования в виде двухлучевого интерферометра, а фотоприемного блока - в виде фотоприемной матрицы. 1 ил. (Л

Составитель В. Варнавский Редактор А. Сабо Техред Л.Сердюкова Корректоре. Черни

Заказ 1962/39 Тираж 777Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор(.)д, ул. Проектная,4