颜色识别

本科学生实验报告

学号姓名

学院物电学院专业、班级12级光电子班实验课程名称颜色识别实验

教师及职称

开课学期2014 至2015 学年下学期填报时间2014 年 3 月日

云南师范大学教务处编印

一、实验设计方案

实验序号 1 实验室同析3栋318

实验时间3月16日小组成员

实验名称颜色识别实验

1．实验目的：了解色敏传感器TCS3200的基本特性和应用。

2．实验原理、实验流程或装置示意图

TCS3200是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子。

图2-1 TCS3200的引脚和功能框图

表2-1 S0、S1及S2、S3的组合选项

S0 S1 输出频率定标S2 S3 滤波器类型

L L 关断电源L L 红色

L H 20% L H 蓝色

H L 20% H L 无

H H 100% H H 绿色

当光源照射到色敏芯片上以后，芯片6脚会输出方波信号，利用单片机的计数器可得到方波信号的频率，通过对S2、S3进行设置，每隔一段时间切换一次颜色通道。可得到不同通道下的信号输出频率，进而确定R、G、B值及颜色。

白平衡：使用白色光源照射到TCS3200上；依次选通红色、绿色和蓝色滤波器，分别测得红色、绿色和蓝色的频率输出值：F R，F B，F G。

白平衡完了以后，待测色光照射到TCS3200上；依次选通红色、绿色和蓝色滤波器，分别测得红色、绿色和蓝色的频率输出值：F R1，F B1，F G1。通过计算可得到色光的配色比为：R：B：G=（F R1/ F R）：（F B1/ F B）：（F G1/ F G），通过查找配色表可得到色光的颜色。

3．实验设备及材料

光电技术创新综合实验平台

温度色敏模块

连接导线

4．实验方法步骤及注意事项

实验注意事项：

1、打开电源之前，将“电源调节”处旋钮逆时针调至底端；

2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照接线图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验；

3、若电流表或电压表显示为“1＿”时说明超出量程，选择合适的量程再测量；

4、严禁将任何电源对地短路。

实验方法步骤：

1、使用四个短路块分别将J15，J16，J17，J18的1和2端接起来。

2、全彩灯光源结构件与实验模块上全彩灯接口通过航空插座连接起来，色敏结构件与实验模块上色敏传感器接口通过航空插座连接起来，实验模块上照度计接口正负极与实验箱主板上照度计的正负极相连。

3、调节照度计“调零”旋钮，至照度计显示为“000.0”为止。

4、按下电源开关K1和温度颜色切换开关K2，按下复位开关S1。K3、K4、K5分别在固定和关两档切换，可以调出红、绿、蓝、黄、青、紫、白7种色光。（固定、可调、关三档代表光强的状态）。J19为颜色指示灯，改变光源的颜色观察J19的颜色变化。记录下白光时R、B、G对应的频率输出F R、F B、F G。(实验中将全彩灯光源结构件和色敏结构件对接，两端面留出2—3mm距离便于观察光源的颜色。）

5、按下电源开关K1和温度颜色切换开关K2，按下复位开关S1。K3、K4、K5分别在可调和关两档切换，W1、W2、W3分别调节绿、红、蓝三种基色光的光强，这样就可以调节出不同颜色的光。观察液晶屏显示的R、B、G频率示数的变化并记录F R1、F B1、F G1。

6、计算出R：B：G=（F R1/ F R）：（F B1/ F B）：（F G1/ F G），查找色光的配色表得到相应的颜色，与光源的颜色进行比较。

5．实验数据处理方法

列表法

6．参考文献

[1]郭秀艳著，杨治良审订，《实验心理学》人民教育出版社，2004 :165—167

[2]张雁，《反应时测试的应用》中国康复理论与实践2005年1月第11卷第1期

[3]刘行仁，郭光华，林秀华，InGaN 蓝光LED 的发射光谱、色品质与正向电流的关系，照明工程学报，2004年15卷第一期

二．实验报告

1．实验现象与结果

当SRGB的R在0至255是显示红色，当SRGB的G在0至255是显示绿色，当SRGB的R在0至255是显示红色，

当SRGB的R在0至255是显示红色，

各颜色的RGB值表

R B G 白210 171 123

紫139 126 47

红137 0 0

绿13 34 89

蓝 1 111 40

黄150 49 95

青20 155 127

2．对实验现象、实验结果的分析及其结论

通过实验得到的数据还是比较真准确的，我们得到了七种颜色的RGB值。

3.实验总结

通过该实验，我们对光电技术创新综合实验平台和温度色敏模块有了一定的了解，再者就是我们对各颜色的RGB值有了认识。不仅锻炼了我们的动手能力而且还学到了不少知识。也加强了我们的团队合作意识。

指导教师评语及评分：

签名：

年月日