专利名称：一种基于计算机的灰度值测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于计算机的灰度值测试系统，能够对印刷品密度值进行实时检 测。
背景技术：
现有的灰度值测试设备光路部分组成为卤钨灯发光光源、红外滤色镜、透镜、狭 缝、反射镜、光栅、透镜、狭缝。该灰度值测量设备结构复杂、价格昂贵，而且国外许多灰度值 测量设备由于每台测试设备的硬件具有一定的差别，因此即使是同一厂家的灰度值测试设 备在测量时也会有一定的差别，有的差别。为了克服以上不足，本发明基于计算机通过与标准灰度值拟合来测试灰度值，测 试精度高，不会出现由于每台机器之间硬件不同造成的测试结果之间的误差。而且本发明 光路部分结构简单，造价成本相对低廉。本发明中光路部分仅采用了一个光源、一个科勒照 明系统和一个积分球。

发明内容
本发明提供一种基于计算机的灰度值测试系统，能够实时测量印刷品的密度值， 测量精度高，该系统结构简单，造价成本相对低廉，能够实现印刷品密度值的实时测量，还 能够计算印刷品黑版及灰版密度值的平均值。本发明具体结构如下该装置包括由积分球、科勒照明系统、光源组成的光路部分 及由颜色传感器、电路板、计算机及显示界面组成的光探测部分。所述积分球的结构为积 分球内部为一中空的球体，积分球有三个孔，分别为积分球入射孔、积分球样品放置孔及积 分球接收孔，积分球入射孔与积分球样品放置孔在一条直线上，积分球接收孔与积分球入 射孔和积分球样品放置孔都是成45度角。光路部分的结构为光源下方固定科勒照明系 统，科勒照明系统下方放置积分球，光源、科勒照明系统及积分球入射孔在一条直线上。所述颜色传感器放置于积分球接收孔处，与光探测部分中的电路板相连接，电路 板连接计算机，计算机连接显示界面。光源所发射的光经过科勒照明系统后变为平行光，平行光束由积分球入射孔处入 射后，再经过积分球样品放置孔后照射到待测样品的待测点上，射到待测样品待测点上的 光束会发生漫反射，发生漫反射的光束在积分球的内壁上发生多次漫反射后到达积分球接 收孔处，到达积分球接收孔处的光被放置在积分球接收孔处的颜色传感器接收并将光强信 号转化为光电流信号，电路板能够将光电流信号转换为电压信号并进行放大，然后电路板 上的电压信号被计算机接收，计算机将接收到的电压信号数值拟合的方法，通过拟合公式 转换为标准灰度值并显示到显示界面上。本系统采用的数值拟合方法是最小二乘法拟合方 法即在本密度系统与标准密度转换时，先在Matlab中先求出两者的拟合系数，再在计算 机中用C语言编出两者之间的拟合程序，就可以实现两种密度之间的转换。该发明中光路部分中的光源所发的光经光路系统中的科勒照明系统后能够变成平行光束；光路部分中积分球能够很好的消除入射光及外界杂散光对色密度测量值的影 响；计算机的信息处理模块将接收到的电压信号采用数值拟合的方法通过拟合公式转换为 标准灰度值的方法能够大大提高密度检测精度；采用计算机信息处理模块对数据进行处理 不仅可以提高检测速度，还可以计算黑版及灰版密度值平均值。


图1测试系统结构2积分球剖析图1、光源，2、科勒照明系统，3、积分球，4、待测样品，5、颜色传感器，6、电路板，7、显 示界面，8、计算机，9、积分球入射孔，10、积分球样品放置孔，11、积分球接收孔。
具体实施例方式如附图1所示，该装置包括由光源⑴、科勒照明系统⑵、积分球(3)组成的光路 部分及由颜色传感器(5)、电路板(6)、计算机(8)及显示界面(7)组成的光探测部分。光 源(1)下方固定科勒照明系统O)，科勒照明系统(2)下方放置积分球(3)，光源(1)、科勒 照明系统(2)及积分球入射孔(9)在一条直线上。所述颜色传感器(5)放置于积分球接收 孔(11)处，与光探测部分中的电路板(6)相连接，电路板(6)连接计算机(8)，计算机⑶ 连接显示界面7。如附图2所示，积分球(3)的结构为积分球(3)内部为一中空的球体，积分球(3) 有三个孔，分别为积分球入射孔(9)、积分球样品放置孔(10)及积分球接收孔(11)，积分球 入射孔(9)与积分球的样品放置孔(10)在一条直线上，积分球接收孔(11)与积分球入射 孔(9)和积分球样品放置孔(10)都是成45度角。如附图1所示，将待测样品(4)放在桌面上，将灰度值测试系统放置于待测样品 (4)上，其中积分球样品放置孔(10)应放置于待测样品(4)的待测点上，开启光源(1)，光 源(1)所发射的光经过科勒照明系统( 后变为平行光，平行光束由积分球入射孔(9)处 入射后，经过积分球样品放置孔(10)后照射到待测样品(4)的待测点上，射到待测样品(4) 待测点上的光束会发生漫反射，发生漫反射的光束在积分球(3)的内壁上发生多次漫反射 后到达积分球接收孔(11)处，到达积分球接收孔处的光被放置在积分球接收孔(11)处的 颜色传感器( 接收并将光强信号转化为光电流信号，电路板(6)能够将光电流信号转换 为电压信号并进行放大，然后电路板(6)上的电压信号被计算机(8)接收，计算机(8)将接 收到的电压信号通过Matlab与标准灰度值进行数值拟合，在测量时计算机(8)将包含灰度 值的电压信号通过计算机(8)中的拟合程序转换为标准灰度值并显示到显示界面(7)上。
权利要求
1.一种基于计算机的灰度值测试系统，其特征在于该测量系统，该装置包括由积分球、 科勒照明系统、光源组成的光路部分及由颜色传感器、电路板、计算机及显示界面组成的光 探测部分，积分球有三个孔，分别为积分球入射孔、积分球样品放置孔及积分球接收孔，光 源下方固定科勒照明系统，科勒照明系统下方放置积分球，光源、科勒照明系统及积分球入 射孔在一条直线上，所述颜色传感器放置于积分球接收孔处，与光探测部分中的电路板相 连接，电路板连接计算机，计算机连接显示界面。
2.如权利要求1所述的基于计算机的灰度值测试系统，其特征在于所述积分球的结构 为积分球内部为一中空的球体，积分球有三个孔，分别为积分球入射孔、积分球样品放置 孔及积分球接收孔，积分球入射孔与积分球样品放置孔在一条直线上，积分球接收孔与积 分球入射孔和积分球样品放置孔都是成45度角。
全文摘要
本发明涉及一种基于计算机的灰度值测试系统，该系统包括由光源、科勒照明系统、积分球组成的光路部分及由颜色传感器、电路板、计算机及显示界面组成的光探测部分。光源、科勒照明系统及积分球入射孔在一条直线上，所述颜色传感器放置于积分球接收孔处，与光探测部分中的电路板相连接，电路板连接计算机，计算机连接显示界面。光源所发的光经光路部分中的科勒照明系统后能够变成平行光束，光路部分中的积分球能够很好的消除入射光及外界杂散光对色密度测量值的影响，信息处理模块采用数值拟合的系统能够大大提高密度检测精度。本系统测试精度高，速度快，且该系统成本较低。
文档编号G01J3/46GK102072771SQ201010514090
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者吴福燕 申请人:富美科技有限公司