Введение к работе
Актуальность темы. Стремительное развитие электроники и вычислительнс техники оказалась предпосылкой для широкой автоматизации самых разнообразнь процессов в промышленности, в научных исследованиях, быту. Однако реализация этс предпосылки в значительной мере определяется возможностями датчиков для получені информации о регулируемом параметре или процессе. С ростом автоматизации к датчике физических параметров стали предъявляться все более высокие требования. При зтс особое значение придается следующим показателям.
миниатюрность (возможность встраивания);
дешевизна (серийное производство);
механическая прочность.
Понятие «датчик» в общем случае обозначают дешевый, но надежный приемник преобразователь измеряемой величины, обладающий умеренной точностью и пригоднь для серийного изготовления. Не исключением является и датчик цветовых отличи который в последнее время начинает завоевывать рынок, так как такие датчики могут бы использованы в самых разнообразных отраслях промышленности для контроля сортировки изделий по цвету.
В этом аспекте становится весьма актуальной проблема всестороннего исследования разработки методов контроля цвета продукции.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование разработка метода обнаружения цветовых отличий с помощью светодиодов и волоконні световодов.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ известных методов и аппаратуры измерения цвета и обнаружен отличия цветов;
определить требования к датчику цветовых отличий, в первую очередь, к отношен* сигнал/шум в измерительных каналах датчика цветовых отличий;
рассчитать отношение сигнал/шум для выбранного метода построения датчика и, п необходимости, предусмотреть меры для повышения отношения сигнал/шум до допустим величины;
разработать макет датчика;
разработать методику проведения экспериментальных исследований и провести их.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы теории вероятностей, цифровой обработки сигналов, математического моделирования, экспериментальные исследования.
Научная новизна.
-
Разработана методика расчета чувствительности датчика к цветовым отличиям образца от эталона.
-
Разработана методика расчета отношения сигнал/шум в каналах измерения R,G,B сигналов датчика цветовых отличий на светодиодах и волоконных световодах.
-
Исследованы основные параметры датчика цветовых отличий: чувствительность датчика к цветовым отличиям, глубина дистанции и размер измерительного пятна.
Практическая ценность. Разработанные в диссертационной работе методы позволяют по параметрам источников и приемника излучения определить параметры датчика, или же подобрать светодиоды, параметры которых удовлетворяют требованиям к датчику. На основе проведенных исследований разработан макет датчика.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научно-технической конференции, посвященной Пятой Международной «Санкт-Петербургской видеоярмарке» (СПб, 1996 г.) и на 5-ой научно-технической конференции «Современное телевидение» (Москва, 1997 г.)
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 печатные работы.
Основные новые результаты, полученные в работе и выносимые на защиту:
-
Показано, что наиболее перспективным методом создания датчиков цветовых отличий является метод, основанный на использовании светодиодов и волоконных световодов.
-
Предложенная методика расчета чувствительности датчика к цветовым отличиям образца от эталона позволяет установить требования к допустимому отношению сигнал/шум измерительного канала.
-
Разработанная методика расчета отношения сигнал/шум измерительного канала датчика цветовых отличий позволяет оценить его потенциальные возможности для достижения требуемой чувствительности к цветовым отличиям.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов заключения, и содержит 111 страниц текста, 35 рисунков, 11 таблиц, список литературы : 52 наименований.
