基于CCD光譜儀的測色色差計的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使得顏色測量技術在化工、印染、紡織等行業(yè)得到了越來越廣泛的應用，測色色差計便是其中非常重要的一種測量儀器。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，目前通用的測色色差計一般存在兩個問題：一是多數(shù)采用光電積分式設計，其結構簡單但精度較低；二是一般只能在單一標準照明與觀測幾何條件下進行測量，無法得到不同模式下的樣品顏色信息。
　　 有鑒于此，在深入分析與研究了色度學基本理論和顏色測量主要方法的基礎上，本文提出了一種以CCD光譜儀作為分光探測組件，采

2、用直流光源照明下的單光束結構，兼容O/d：e和45/O兩種標準照明觀測條件下的反射樣品和O/d條件下的透射樣品的測量的測色色差計方案，并完成了前期研發(fā)的主體工作。
　　 本文主要包括四部分工作內(nèi)容：光學系統(tǒng)、機械結構、硬件電路和系統(tǒng)軟件。光學系統(tǒng)部分，采用鹵鎢燈為照明光源，以柯勒照明對出射光進行準直收柬，提供均勻光照；機械結構部分，參照CIE標準照明與觀測條件給出整體結構設計，同時計算得到系統(tǒng)各主要組件的詳細幾何參數(shù)；硬件電路部

3、分，設計了以AT80C51芯片為CPU的單片機系統(tǒng)監(jiān)視光源的強度并控制轉(zhuǎn)鏡位置切換；系統(tǒng)軟件部分，包括單片機軟件和PC機應用軟件，單片機軟件主要實現(xiàn)了步進電機驅(qū)動脈沖的發(fā)生與分配以及單片機與PC的串口通信，應用軟件則實現(xiàn)了PC機與光譜儀USB接口間的數(shù)據(jù)通信，完成系統(tǒng)配置、定標、光譜數(shù)據(jù)讀取與處理、結果顯示與文件管理等功能模塊的設計。最終實驗結果表明，設計的測色系統(tǒng)波長不確定度與重復性，O/d和4.5/O反射模式以及O/d透射模式下的各

4、項色度學指標的穩(wěn)定性、重復性、復現(xiàn)性與示值誤差等均達到國家計量檢定規(guī)程所規(guī)定的一級標準，45/O反射模式下的測量指標也達到了二級標準，實現(xiàn)了預定目標。
　　 全文分七章。第一章描述課題背景，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與課題研究內(nèi)容；第二章介紹了顏色測量相關的理論基礎和基本方法；第三章給出了系統(tǒng)的總體方案、光源波動修正以及定標設計，并簡要介紹了本系統(tǒng)采用的分光檢測模塊；第四章主要闡述光學系統(tǒng)、機械結構和硬件電路等硬件模塊的相關設計工作，第五章