[发明专利]多功能颜色测量和观察系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜色测量和观察系统，尤其是一种适用于表面不规则物体颜色测量和观察的系统。

背景技术

国际照明委员会(Commission International d’Eclairage，简称CIE)和美国材料与试验学会(Amercan Society for Testing and Materials，简称ASTM)推荐的用于颜色测量的几何条件主要有如下几种：

漫射照明，垂直观察。

垂直照明，漫射观察。

45°照明，垂直观察。

垂直照明，45°观察。

漫射照明，8°观察，包含镜面成分。

漫射照明，8°观察，不包含镜面成分。

漫射照明，漫射观察，包含镜面成分。

45°环形照明，垂直观察。

垂直照明，45°环形观察。

垂直照明，垂直观察。

另外，对于具有珍珠色(pearlescent)或金属色(metallic)的材料，ASTM推荐多角度几何条件：

逆定向反射角(aspecular angle)15°、45°、110°测量。

以上的几何条件，结合适当的照明体，即光源，以及测量器件，如光谱仪、光电二极管、光电倍增管等，或观察器件，如目镜、摄像头等，就可以构成一个完整的颜色测量和观察硬件系统。

依据上述几何条件构造的颜色测量和观察系统，可以测量和观察平面或者接近平面的物体表面的颜色。但是对于表面不规则的物体，特别是，不规则表面上的微小区域，很难给出稳定的可以重复的测量和观察。其技术上的困难主要在于，由于物体表明不规则，从而难于找到法线位置。同时测量和观察角度也是依据法线位置确定的，所以测量和观察角度也无法确定。这样，测量和观察的几何条件不能控制，颜色测量的稳定性和可重复性都会非常差。其测量结果只能作为参考，不能作为定量分析的依据。更无法实现对同一物体的长期跟踪测量和观察。

在某些领域，如文物保护行业，需要对表面不规则的物体测量和观察颜色，如古陶瓷、漆器、岩洞壁画等，并且需要对文物进行长期跟踪测量和观察。

有鉴于此，需要一种能够实现不规则表面颜色测量和观察的技术。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种能够实现不规则表面颜色测量和观察的装置。

本发明的技术方案概述如下：

一种多功能颜色测量和观察系统，其特征在于包括一个带刻度的弧形悬臂，弧形悬臂通过一个连接轴固定在一个支架上，弧形悬臂上装有物镜系统，物镜系统连接光源或测量或观察装置，物镜系统通过滑动装置在弧形悬臂上滑动并固定。

所述连接轴包括固定块和旋转轴，所述固定块上有角度刻度，弧形悬臂相对于固定块通过旋转轴旋转，旋转角度按照固定块上的角度刻度设定，其中旋转角度的设定可以采用手动也可以采用电机来控制。

所述滑动装置采用滑动块并用紧丝固定，或者采用强磁铁材料的滑动连接装置。

所述物镜系统有一个或多个，每个物镜系统至少连接一个光源或一个测量装置或一个观察装置，或者每个物镜系统连接一个光源和一个测量装置，或者每个物镜系统连接一个光源和一个观察装置。

所述物镜系统包括物镜筒、光学镜片、滑轨、可调的旋丝、顶丝；所述物镜筒安装在滑轨上并采用顶丝固定；所述可调的旋丝用于对光学镜片的聚焦点进行左右、前后移动调节，其中物镜筒沿滑轨滑动及物镜聚焦点的调节可以手动也可以利用电机来控制。

所述测量装置可以是光谱仪、颜色传感器，或者是其他的测量装置，观察装置可以是监视器或与计算机相连接的摄像头，或者是显微镜，或者是投影屏，或者是其他的观察装置。

所述物镜系统与光源或者测量装置或者观察装置的连接方式为光纤，或者未采用任何光学器件的直接连接，或者经过透镜、反射镜、半透半反镜、滤光片连接、或者各类镜片的组合连接，或者其他光学器件连接方式。

所述光谱仪或其他测量装置和计算机相连，由计算机控制测量和收集数据。

所述物镜系统在弧形悬臂上的滑动，可以手动也可以利用电机来控制。

测量或观察的几何条件是通过物镜系统在悬臂上的滑动实现的，微小区域的测量或观察是通过调整聚焦点实现的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够以非接触方式测量和观察规则和不规则表面。对于某个测量点，可以得到不同几何条件的测量数据。

附图说明

图1A是近似垂直照明/45°测量方案结构视图。

图1B是物镜系统与弧形悬臂系统连接结构图。