颜色识别
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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