[实用新型]一种测量运动目标颜色饱和度指标和形状大小的装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种同时测量物体的颜色性能指标和平面图像的装置，尤其是一种利用双线性CCD传感器测量运动目标的颜色饱和度指标和形状大小的装置。

(二)背景技术：

物体的颜色是由它反射出来的可见光光谱决定的，一般一个物体的颜色，可以用3种基色分量来准确表达，例如常用的红、绿、蓝3基色模式，用红、绿、蓝3种光谱的分量来确定，它适用于颜色的硬件采集。要采集颜色，需要用分色棱镜将光束分成3种基色光谱，再用相应3块光电传感器对应测量，这需要复杂昂贵的3色分光棱镜，而且3块传感器在空间位置上要严格对准，以保证3块传感器接收的是同一物体发出的光谱。3块传感器光谱要达到相互之间的对准，在空间位置上的重合调整难度很大，要求极高，采用这种方式的测量装置价格昂贵。并且，普通测量物体的图像是用面阵CCD，但面阵CCD一次处理整幅图像数据，速度慢，不适合高速运动的物体。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于设计一种测量运动目标颜色饱和度指标和形状大小的装置，它处理数据速度快，适合高速运动的物体，可以用于经济作物果品外观品质的检测与分选。

本实用新型的技术方案：一种测量运动目标颜色饱和度指标和形状大小的装置，其特征在于它由光学成像镜头、分光棱镜及两个线阵CCD传感器组成，所说的光学成像镜头与分光棱镜处于同一光轴水平位置，线阵CCD传感器I和线阵CCD传感器II处于相互垂直的两个成像平面上；所说的分光棱镜的入射平面上有红外截止膜，分光棱镜的入射斜面上有宽带分光介质膜，线阵CCD传感器I对应分光棱镜的反射光介质膜，线阵CCD传感器II对应分光棱镜的透射光介质膜。

上述所说的有宽带分光介质膜的分光棱镜为直角镀膜分光棱镜。

上述所说的有宽带分光介质膜的分光棱镜是基色为红色的分光棱镜、基色为绿色的分光棱镜或基色为蓝色的分光棱镜中的一种。

上述所说的有宽带分光介质膜的分光棱镜的入射斜面与入射光成45度的角度。

本实用新型的工作原理为：

1、测量颜色饱和度：物体经过光学系统成像后的光线，经过直角镀膜分光棱镜时一种光谱被透过形成透射光，其余光谱在垂直于透射光的方向被反射出去形成反射光，透射光和反射光分别由两块线阵CCD传感器接收成像；用线阵CCD传感器II测量物体的成像光谱中红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色的最小分量光谱Min(R、G、B)，它为红绿蓝光谱中最小的那种光谱；用线阵CCD传感器I测量剩余的反射光谱(R+G+B-Min(R、G、B))；得出物体的亮度L＝(R+G+B)/3，颜色饱和度S＝1-Min(R、G、B)/L；

2、检测运动目标的形状大小：用线性CCD传感器在水平方向上对目标成像，目标自上而下流动时，多个不同时刻的水平方向上的一组成像就可以组成目标的平面图像，由目标的图像就可以检测目标的形状大小。

本实用新型的优越性：1、本装置只有这两块CCD传感器就能实现饱和度指标S的测量，这样的结构非常简单，调整容易，价格也很低廉；2、本装置利用透射光分别为红、绿、蓝3种基色的分光棱镜，就可以完成各种颜色物料的着色饱和度指标的测量；3、本装置可以应用在色选机等颜色检测的场合，也可以用于经济作物果品外观品质的检测与分选；4、本装置处理数据速度快，而且线阵CCD应用简单，用它测量物体的图像成本低。

(四)附图说明：

附图为本实用新型所涉一种测量运动目标颜色饱和度指标和形状大小的装置的结构示意图。

其中，1为光学成像镜头，2为分光棱镜，2a为红外截止膜，2b为宽带分光介质膜，2c为反射光介质膜，2d为透射光介质膜，3为线阵CCD传感器I，4为线阵CCD传感器II。

(五)具体实施方式：

实施例：一种测量运动目标颜色饱和度指标和形状大小的装置(见附图)，其特征在于它由光学成像镜头1、分光棱镜2及两个线阵CCD传感器组成，所说的光学成像镜头1与分光棱镜2处于同一光轴水平位置，线阵CCD传感器I3和线阵CCD传感器II4处于相互垂直的两个成像平面上；所说的分光棱镜2的入射平面上有红外截止膜2a，分光棱镜2的入射斜面上有宽带分光介质膜2b，线阵CCD传感器I3对应分光棱镜2的反射光介质膜2c，线阵CCD传感器II4对应分光棱镜2的透射光介质膜2d。

上述所说的有宽带分光介质膜2b的分光棱镜2为直角镀膜分光棱镜。