Устройство для идентификации двухцветных объектов Советский патент 1992 года по МПК G01J3/46 

Изобретение относится к технической физике, а именно к колориметрии, и может быть использовано в устройствах идентификации и распознавания цветов и оттейков, в частности, пластмассовых фурнитурных изделий. Устройство обеспечивает автомати- зированный процесс идентификации цветовых объектов и их сортировку.

Известно устройство Фотолед Компакт (Fotoled com pact) фирмы Bonetti, содержащее осветитель, фотопреобразователь и блок обработки цветонесущего информационного сигнала, вырабатывающего команды для разбраковки и ориентации цветовых объектов. Недостатком известного устройства Фото- лед является ограниченная возможность применения по цветовому спектру, т.е, не представляется возможным одновременно ориентировать перемешанные разноцветные двухслойные изделия, например пуговичные заготовки имеющие близкую по цветовым оттенкам окраску каждого слоя: красный - темно-красный, синий - темносиний, коричневый -темно-коричневый, зеленый - темно-зеленый и др.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля цветности, содержащее три фотоприемника с фильтрами, m групп по три четырехполюсника, схему совпадения из m компараторов с переключателями полярности сигнала и m-входового логического элемента И, арифметический нормирующий блок и m сумматоров.

Недостатками известного устройства являются снижение надежности при необходимости увеличения количества инденти- фицирующих цветовых оттенков, так как при этом необходимо увеличивать количество m групп по три четырехполюсника, сумматоров, компара.оров, входов логического элемента И, и сложность настройки, определяемая количеством регулируемых четырехполюсников.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, упрощение на(Л

С

xi

00 CJ W

ю

стройки и повышение помехозащищенности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для идентификации двухцветных объектов, содержащее источник излучения, два фотоприемника, соединенные с соответствующими четырехполюсниками, выходы которых подключены к входу сумматора, выход которого соединен с входом однопо- лярного компаратора, а также исполнительное устройство, дополнительно снабжено вторым источником излучения, блоком вычитания, двумя разнополярными компараторами, логическим элементом НЕ и тремя многовходовыми логическими элементами l/I-НЕ, при этом в качестве источников излучения и фотоприем ников используются источники и фотоприемники инфракрасного излучения, входы блока вычитания подключены к выходам четырехполюсников, а его выход - к входам разнополярных компараторов, выходы каждого из которых подключены к первым входам двух многовходових логических элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом однополярного компаратора, подключенным к входу логического элемента НЕ, и с выходом логического элемента НЕ, а выходы их подключены через третий логический элемент Й-НЕ к исполнительному устройству.

Известные технические решения, обеспечивающие идентификацию цвета объекта, содержат в качестве фотоприемников оптические системы разделения светового потока, отраженного от контролируемого объекта, на п каналов, каждый йз которых содержит светофильтр, выделяющий соответствующую область видимого спектра, и фотопреобразователь. Использование осветителей и фотопреобразователей в инфракрасном диапазоне позволяет упростить оптические системы и повысить стабильность идентификации дЈухцветных объектов при различной внешней освещенности их.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два источника 1 и 2 инфракрасного излучения, освещающих идентифицируемые, различные по цветовому тону участки контролируемого образца, подставку 3, два инфракрасных преобразователя 4 и 5 диффузно-отраженного излучения, выходы которых через согласующие четырехполюсники 6 и 7 подключены к соответствующим входам сумматора 8 и дополнительного блока вычитания 9. Выход сумматора соединен с компаратором 10, выход которого подключен к входу многовходового логического элемента 11 и через логический элемент НЕ 12 - к входу многовхо- дового логического элемента И-НЕ 13. Входы дополнительных разнополярных

компараторов 14 и 15 соединены с выходом блока вычитания, а их выходы подключены к соответствующим входам многовходовых логических элементов И-НЕ 11 и 13, инвертированные выходы которых подключены к

0 входам миоговходового логического элемента И-НЕ 16, управляющего исполнительным устройством 17.

Устройство работает следующим обра- зом. Световые потоки источников

5 1 и 2 инфракрасного излучения , диффузно-отраженные от двух идентифицируемых по цвету или цветовому тону участков контролируемого образца 18, преобразуются в напряжения фотопреобра0 зователями А и 5 инфракрасного диапазона напряжения и с каждого фотопреобразователя через согласующие четырехполюсники подаются на параллельно соединенные входы сумматора 8 и блока вычитания 9. Сло5 женныенапряжениядвух

фотопреобразователей поступают на компаратор 10. Порогсрабатывания компаратора 10 устанавливается (опытным путем) равным сумме двух напряжений диффузно0 отраженного сигнала в инфракрасном диапазоне от двух участков контролируемого образца с разными оттенками одного цвета (например, красный - темно-красный, синий - темно-синий, серый. - темно-серый,

5 зеленый -темно-зеленый и т.п.), для которого величина отраженного сигнала от темного оттенка выше величины сигнала, соответствующего светлому оттенку. В случае, если в одном загрузочном бункере на0 ходятся контролируемые образцы, для которых светлым оттенкам соответствуют большие по напряжению сигналы, компаратор 10 настраивается на напряжение выше уровня максимального суммарного отра5 женного сигнала от двух участков контроли- руемых образцов. С выхода блока вычитания 9 разностное напряжение подается на р азнополярные компараторы 14 и 15, которые срабатывают соответственно

0 полярности разностного сигнала. Логические уровни выходов компараторов соединены с входами логических элементов И-НЕ 11, 13, 16, обеспечивающих срабатывание исполнительного устройства 17 при нали5 чии образцов, идентифицируемых с требуемым известным оттенком.

Использование блока вычитания с двумя разнополярными компараторами при обработке сигналов двух фотопреобразователей при идентификации двухцветных объектов

позволит упростить схемотехническое решение устройства двухцветных объектов, что существенно повышает надежность устройства за счет уменьшения общего количества узлов, упрощает процесс настройки, так как количество настраиваемых элементов определяется количеством компараторов. Кроме того, использование осветителей и фотопреобразователей инфракрасного диапазона повышает помехоза- щищенность устройства.

Формула изобретения Устройство для идентификации двухцветных объектов, содержащее первый ис- точник излучения, два фотоприемника, соединенные с соответствующими четырехполюсниками, выходы которых подключены к входу сумматора, выход которого соединен с входом однополярного компаратора, а также исполнительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения

надежности, упрощения настройки и повышения помехозащищенности устройства, оно дополнительно снабжено вторым источником излучения, блоком вычитания, двумя разнополярными компараторами, логическим элементом НЕ и тремя многовходовы- ми логическими элементами И-НЕ, при этом в качестве источников излучения и фотоприемников использованы источники и фотоприемники инфракрасного излучения, входы блока вычитания подключены к выходам четырехполюсников, а его выход - к входам разнополярных компараторов, выходы каждого из которых подключены к первым вхйдам двух многовходовых логических элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом однополярного компаратора, подключенного к входу логического элемента НЕ, и с выходом логического элемента НЕ, а выходы их подключены через третий логический элемент И-НЕ к исполнительному устройству.

Сущность изобретения: устройство содержит осветители, фотоприемники, четырехполюсники, выходами подключенные к входам сумматора, выход которого соединен с входом однополярногр компаратора, а его выход - с входом логического элемента НЕ, а также блок вычитания, использование которого с двумя разнополярными компараторами при обработке сигналов двух фотопреобразователей в процессе идентификации цветовых оттенков позволяет упростить схемотехническое решение устройства. 1 ил.