專利名稱：一種基于顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種顏色識(shí)別裝置，具體地說是一種用于醫(yī)藥、化工以及其他行業(yè)為對彩色顏色進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的裝置。可以應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域、自動(dòng)檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高速化自動(dòng)化，生產(chǎn)或檢測過程中的長期靠人眼進(jìn)行顏色識(shí)別的工作將越來越多地被相應(yīng)的自動(dòng)化的顏色識(shí)別裝置或設(shè)備所替代。針對試劑或樣本顏色的識(shí)別目前所采用的方法一般是人員識(shí)別手工輸入，或者進(jìn)行拍照然后對照片圖像進(jìn)行處理然后識(shí)別，這樣不可避免的存在者效率低或識(shí)別效果差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基于顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，是由是由顏色檢測控制電路及檢測裝置組成，其中顏色檢測控制電路是由顏色傳感器、數(shù)據(jù)處理器CPU、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器CPU并接，數(shù)據(jù)傳輸接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接口連接。
檢測裝置由試劑托盤和檢測箱組成，檢測箱為抽屜狀，顏色傳感器設(shè)置在檢測箱的上蓋底部，試劑托盤傳感器設(shè)置在檢測箱的后部，分組模式檢測光源和分組模式檢測電路分別設(shè)置在檢測箱前開口上下內(nèi)側(cè)，試劑托盤水平插在檢測箱開口之中，在試劑托盤的上表面設(shè)置有比色槽和分組模式檢測透光點(diǎn)，其中試劑托盤上的比色槽與檢測箱上部的顏色傳感器相對，分組模式檢測透光點(diǎn)設(shè)置在試劑托盤的前部，與檢測箱開口部上下設(shè)置的分組模式檢測光源和分組模式檢測電路相對應(yīng)，試劑托盤與檢測箱后部的試劑托盤傳感器相接。
顏色傳感器采用可編程彩色光的頻率傳感器。
試劑托盤傳感器是壓力開關(guān)、磁性開關(guān)或光電開關(guān)。
檢測裝置自動(dòng)將識(shí)別數(shù)據(jù)通過串口、USB接口或其他接口傳遞到計(jì)算機(jī)主機(jī)。檢測裝置具有試劑分組模式檢測模塊。
本發(fā)明的有益效果是采用最新的顏色傳感器技術(shù)，不但顏色識(shí)別準(zhǔn)確，還具有識(shí)別迅速、自動(dòng)識(shí)別、分組識(shí)別、自動(dòng)傳輸識(shí)別數(shù)據(jù)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是檢測電路的原理框圖；圖2是檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是顏色檢測模塊工作示意圖；
圖4是分組模式檢測模塊工作示意圖；圖5是顏色檢測工藝流程圖。
5、實(shí)施方式參照說明書附圖對本發(fā)明的裝置作以下詳細(xì)地說明。
檢測裝置電路圖部分見圖1-2所示，CPU為中央處理器可選用單片機(jī)或其他微控制器。6為顏色傳感器，選用可編程彩色光到頻率的轉(zhuǎn)換器比如TCS230。顏色傳感器在單一芯片上還集成了紅綠藍(lán)(RGB)三種濾光器，具有數(shù)字兼容接口的RGB彩色傳感器。顏色傳感器6的輸出信號是數(shù)字量，可以驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器CPU或其它邏輯電路相連接。7為白色發(fā)光二極管作為顏色傳感器的檢測反射光源。4為試劑托盤傳感器或壓力開關(guān)或光電傳感器用于探測測試托盤10的插入，啟動(dòng)分組模式檢測程序和顏色識(shí)別程序。數(shù)據(jù)傳輸接口11為串口、USB口或其他接口用于將識(shí)別后的數(shù)據(jù)傳到主機(jī)。
如圖1-2所示，顏色的識(shí)別是通過光源發(fā)射白光然后照射到試劑后與試劑顏色相同的光線反射到顏色傳感器，這時(shí)顏色傳感器會(huì)根據(jù)顏色的不同輸出不同頻率的矩形波脈沖。脈沖的輸出分三次輸出，即每次輸出RGB三基色中的一種，這樣根據(jù)顏色的不同就會(huì)輸出不同頻率的對應(yīng)RGB三基色的矩形波，進(jìn)而根據(jù)在白色光線下RGB三基色的標(biāo)準(zhǔn)頻率值就可換算出RGB的不同數(shù)值，這樣就可以確定所要檢測的顏色。這樣在顏色檢測程序中再和標(biāo)準(zhǔn)顏色值進(jìn)行比較就可確定試劑的顏色。
具體顏色檢測控制電路是由顏色傳感器6、數(shù)據(jù)處理器CPU、試劑托盤傳感器4、檢測光源7、數(shù)據(jù)傳輸接口11、分組模式檢測電路2、分組模式檢測光源3組成，顏色傳感器6、試劑托盤傳感器4、檢測光源7、數(shù)據(jù)傳輸接口11、分組模式檢測電路2和分組模式檢測光源3通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器CPU并接，數(shù)據(jù)傳輸接口11通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)12數(shù)據(jù)接口連接；具體檢測裝置由試劑托盤10和檢測箱1組成，檢測箱1為抽屜狀，顏色傳感器6和檢測光源7設(shè)置在檢測箱的上蓋5底部，試劑托盤傳感器4設(shè)置在檢測箱1的后部，分組模式檢測光源3和分組模式檢測電路2分別設(shè)置在檢測箱1前開口上下內(nèi)側(cè)，試劑托盤10水平插在檢測箱1開口之中，在試劑托盤10的上表面設(shè)置有比色槽9和分組模式檢測透光點(diǎn)8，其中試劑托盤10上的比色槽9與檢測箱上蓋5底部的顏色傳感器6和檢測光源7相對，分組模式檢測透光點(diǎn)8設(shè)置在試劑托盤10的前部，與檢測箱1開口部上下設(shè)置的分組模式檢測光源3和分組模式檢測電路2相對應(yīng)，試劑托盤10與檢測箱1后部的試劑托盤傳感器4相接。
分組模式檢測光源F、分組模式檢測電路E、分組模式檢測透光點(diǎn)G的作用是為了產(chǎn)生分組模式的編碼，比如如果1、2、3、4四個(gè)透光點(diǎn)只有4透光(即4的位置沒有貼上遮光的紙片)，那么經(jīng)分組模式檢測電路中的光敏電阻檢測，則1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)的電平分別為高、高、高、低。則分組模式檢測電路可以產(chǎn)生“1110”的二進(jìn)制編碼，這樣可以代表試劑的一種分組模式，分組模式可以自己定義，可以是不同個(gè)數(shù)的試劑，也可以是不同位置的試劑。這樣主機(jī)檢測軟件就可以根據(jù)分組模式的編碼直接讀取并處理該編碼所代表的不同位置或/和不同個(gè)數(shù)的試劑的數(shù)據(jù)，這樣可以提高檢測速度，并防止因讀取其它沒有試劑的位置的顏色傳感器的數(shù)據(jù)而造成的誤測。假設(shè)“1110”定義成試劑托盤上的1、3、5、7位置有試劑，則主機(jī)的試劑檢測軟件就可以直接讀取1、3、5、7位置的顏色傳感器的數(shù)據(jù)，而對于2、4、6、8位置的數(shù)據(jù)不作處理。
檢測裝置如圖2，主要有試劑托盤和檢測箱組成。托盤上面有多個(gè)待測試劑并按位置進(jìn)行編號。試劑的具體組合可以通過分組模式檢測模塊進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。如附圖4所示。
實(shí)施例首先在試劑托盤上有分組模式檢測透光點(diǎn)G，通過對透光點(diǎn)上面涂上顏色或覆蓋不透光標(biāo)簽，這樣四個(gè)透光點(diǎn)可以產(chǎn)生16種組合，進(jìn)而可以規(guī)定每種組合所代表的試劑的分組模式。比如透光點(diǎn)全部透光的組合(可以以二進(jìn)制的“0000”表示)，這時(shí)可以定義“0000”表示1，2，3，4號試劑位上有試劑。也就是說分組模式“0000”代表1，2，3，4位置的試劑需要檢測處理，其它位置的數(shù)據(jù)可以忽略，這樣主機(jī)可以只處理1，2，3，4位置的顏色傳感器的檢測結(jié)果，5，6，7，8位置的忽略。好處就是可以加快處理速度，并防止因讀取非試劑位置的傳感器的數(shù)據(jù)而造成的誤測。這樣就可根據(jù)不同的測試目的通過分組模式檢測模塊自動(dòng)區(qū)分試劑托盤上不同個(gè)數(shù)和/或不同位置組合的試劑。
分組模式檢測模塊見圖4所示，上面為發(fā)光二極管等光源，中間為試劑托盤的透光點(diǎn)，下面為光敏電阻或光敏二極管等探測器件。這樣就可根據(jù)對透光點(diǎn)的不同點(diǎn)進(jìn)行遮擋，從而下面的探測器件產(chǎn)生不同的高低電平，進(jìn)而進(jìn)行二進(jìn)制編碼。編碼代表不同的分組，分組可以表示試劑個(gè)數(shù)的不同也可以代表在托盤上試劑的位置不同。與試劑檢測的關(guān)系上面已經(jīng)說明。
對于圖2中的試劑托盤傳感器的作用主要是用于在試劑托盤到位后觸發(fā)測試程序進(jìn)行顏色的檢測。具體流程圖見圖3。
完成檢測后試劑檢測裝置可以通過標(biāo)準(zhǔn)的串口或USB口等將檢測數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行保存、分析處理。
本發(fā)明的裝置中所使用的電路和光源配件均為通用電子電路和通用光電轉(zhuǎn)換器件。計(jì)算機(jī)為通用PC或工業(yè)單片機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種基于顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，其特征在于是由顏色傳感器、數(shù)據(jù)處理器CPU、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器CPU并接，數(shù)據(jù)傳輸接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接口連接；具體檢測裝置由試劑托盤和檢測箱組成，檢測箱為抽屜狀，顏色傳感器和檢測光源設(shè)置在檢測箱的上蓋底部，試劑托盤傳感器設(shè)置在檢測箱的后部，分組模式檢測光源和分組模式檢測電路分別設(shè)置在檢測箱前開口上下內(nèi)側(cè)，試劑托盤水平插在檢測箱開口之中，在試劑托盤的上表面設(shè)置有比色槽和分組模式檢測透光點(diǎn)，其中試劑托盤上的比色槽與檢測箱上蓋底部的顏色傳感器和檢測光源相對，分組模式檢測透光點(diǎn)設(shè)置在試劑托盤的前部，與檢測箱開口部上下設(shè)置的分組模式檢測光源和分組模式檢測電路相對應(yīng)，試劑托盤與檢測箱后部的試劑托盤傳感器相接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，顏色傳感器采用可編程彩色光的頻率傳感器。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，試劑托盤傳感器是壓力開關(guān)、磁性開關(guān)或光電開關(guān)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，檢測裝置自動(dòng)將識(shí)別數(shù)據(jù)通過串口、USB接口或其他接口傳遞到計(jì)算機(jī)主機(jī)。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，檢測裝置具有試劑分組模式檢測模塊。
全文摘要
一種基于顏色傳感器的試劑顏色檢測裝置，其結(jié)構(gòu)是由顏色傳感器、數(shù)據(jù)處理器CPU、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路、分組模式檢測光源組成，顏色傳感器、試劑托盤傳感器、檢測光源、數(shù)據(jù)傳輸接口、分組模式檢測電路和分組模式檢測光源通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器CPU并接，數(shù)據(jù)傳輸接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接口連接；本發(fā)明的有益效果是采用最新的顏色傳感器技術(shù)，不但顏色識(shí)別準(zhǔn)確，還具有識(shí)別迅速、自動(dòng)識(shí)別、分組識(shí)別、自動(dòng)傳輸識(shí)別數(shù)據(jù)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01J3/46GK101034054SQ200710013879
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者金長新 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司