本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長距離非對焦式顏色識別傳感器。

背景技術(shù)：

目前顏色傳感器主要有基于圖像處理的傳感器和基于三原色檢測的顏色傳感器，如TCS230、TCS3200等。

基于圖像處理的傳感器是通過攝像頭采集圖像信息，然后對圖像信息進(jìn)行分析，最后判斷顏色的。

基于三原色檢測的顏色傳感器是使用單色光(如白光LED)提供光源，通過濾光片提取出三原色，然后再判斷RGB的大小來判斷顏色的。

基于圖像處理的傳感器需要調(diào)節(jié)焦距，操作麻煩；要對圖像進(jìn)行處理，單次檢測響應(yīng)時間長，價格高昂?；谌珯z測的顏色傳感器通常使用白光LED作為光源，但由于白光LED的RGB比例確定，進(jìn)行白平衡校準(zhǔn)時通常要結(jié)合軟件調(diào)整，調(diào)節(jié)復(fù)雜；并且檢測距離僅為幾厘米級別，若使用鏡頭增加檢測距離，又要涉及對焦問題，操作麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾性能強(qiáng)且可有效提高識別準(zhǔn)確率的長距離非對焦式顏色識別傳感器。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是：一種長距離非對焦式顏色識別傳感器，包括處理電路和與所述處理電路相連接的顏色感應(yīng)體，所述顏色感應(yīng)體包括分別與處理電路相連接的第一感應(yīng)體、第二感應(yīng)體、第三感應(yīng)體、第四感應(yīng)體、第五感應(yīng)體和第六感應(yīng)體，所述第一感應(yīng)體包括第一反光杯、高透度紅色濾光片和第一光敏電阻，所述第二感應(yīng)體包括大功率綠色光LED、第一LED散熱片和第一聚光燈罩，所述第三感應(yīng)體包括高透度藍(lán)色濾光片、第二反光杯和第二光敏電阻，所述第四感應(yīng)體包括大功率紅色光LED、第二LED散熱片和第二聚光燈罩，所述第五感應(yīng)體包括高透度綠色濾光片、第三反光杯和第三光敏電阻，所述第六感應(yīng)體包括大功率藍(lán)色光LED、第三LED散熱片和第三聚光燈罩。

所述處理電路包括設(shè)有穩(wěn)壓電路、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、第六放大器、第一非門、第二非門、第三非門、第四非門、第五非門、第六非門、與非門、VOUT red端、VOUT green端、VOUT blue端和GND端，所述GND端與穩(wěn)壓電路的負(fù)極端相連接，所述第一光敏電阻、第二光敏電阻、第三光敏電阻分別串聯(lián)電阻后并聯(lián)在穩(wěn)壓電路的正極與負(fù)極之間，所述第一光敏電阻的負(fù)極連接在第一放大器、第三放大器的同向輸入端同時連接在第二放大器、第四放大器的反向輸入端，所述第三光敏電阻的負(fù)極連接在第一放大器和第六放大器的反向輸入端同時連接在第二放大器和第五放大器的同向輸入端，所述第二光敏電阻的負(fù)極連接在第三放大器、第五放大器的反向輸入端同時連接在第四放大器、第六放大器的同向輸入端，所述VOUT red端連接在第一光敏電阻的負(fù)極端，所述VOUT green端連接在第三光敏電阻的負(fù)極端，所述VOUT blue端連接在第二光敏電阻的負(fù)極端，所述第一放大器的輸出端經(jīng)過第一非門連接在與非門的輸入端、第二放大器的輸出端經(jīng)過第二非門連接在與非門的輸入端、第三放大器的輸出端經(jīng)過第三非門連接在與非門的輸入端、第四放大器的輸出端經(jīng)過第四非門連接在與非門的輸入端、第五放大器的輸出端經(jīng)過第五非門連接在與非門的輸入端、第六放大器的輸出端經(jīng)過第六非門連接在與非門的輸入端，所述與非門的輸出端經(jīng)發(fā)光二極管連接在穩(wěn)壓電路的正極，所述大功率綠色光LED、大功率藍(lán)色光LED、大功率紅色光LED并聯(lián)在穩(wěn)壓電路的兩端。

其工作原理簡述如下：紅色、綠色、藍(lán)色的LED發(fā)出的光線，經(jīng)過聚光燈罩聚光后，直接照射在被檢測的物體上。被檢測物體反射物體本身的顏色回到傳感器，由濾光片將反射光線分成紅色、綠色、藍(lán)色三種光線，每個濾光片后都有反光杯，每個反光杯都將光線匯聚到對應(yīng)的光敏電阻上。光敏電阻的阻值隨照射光線的大小在一定范圍內(nèi)線性變化，分別讀取三個光敏電阻的分壓大小，即可得到反射光的RGB比例，從而判斷顏色。

在電路中，白平衡調(diào)節(jié)主要為將傳感器正對白色物體，調(diào)節(jié)紅綠藍(lán)三個大功率LED的電壓，改變出射光RGB的成分，反射光線經(jīng)過濾光片分別濾光后，三個光敏電阻的分壓即反映出反射光線的RGB成分大小，若三個光敏電阻的分壓大小相同，則放大器輸出均為零，通過反向器和與非門處理后，指示燈點亮，表示白平衡調(diào)節(jié)完成。這樣的調(diào)節(jié)方式不需要軟件輔助，可以直接在傳感器上進(jìn)行調(diào)節(jié)。

物體顏色的讀取：直接讀取Vout red、Vout green、Vout blue對GND之間的電壓，即可知道反射光線RGB成分的比例，從而判斷顏色。

本實用新型具有積極的效果：本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，在產(chǎn)生入射光線的結(jié)構(gòu)中使用聚光罩和大功率LED，因此發(fā)出的光線直線性好，強(qiáng)度高，使得反射光線明顯增強(qiáng)。對于接收反射光的結(jié)構(gòu)中使用了反光杯匯聚光線，能更好接收反射光線，并且不需要對焦，并且能有效提高檢測距離，在10cm到1m范圍內(nèi)均可，并且檢測效果幾乎不受距離影響；從而可以大大提高抗干擾性能和可有效提高識別準(zhǔn)確率，適用性強(qiáng)且實用性好；

同時由于使用紅色、綠色、藍(lán)色三個LED發(fā)出的光線作為探測光線，而不使用一個白光LED作為探測光線，所以結(jié)合電路可以分別調(diào)節(jié)發(fā)出光線的RGB成分的比例，直接在傳感器上進(jìn)行白平衡調(diào)節(jié)，不需要軟件的輔助。

并且，使用六個電壓比較器比較Vout red、Vout green、Vout blue對GND之間的電壓，若電壓相等，則放大器輸出均為零，通過反向器和與非門處理后，指示燈點亮，表示白平衡調(diào)節(jié)完成。

附圖說明

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的具體電路圖。

具體實施方式

(實施例1)

圖1和圖2顯示了本實用新型的一種具體實施方式，其中圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的具體電路圖。

見圖1和圖2，一種長距離非對焦式顏色識別傳感器，包括處理電路1和與所述處理電路1相連接的顏色感應(yīng)體2，所述顏色感應(yīng)體2包括分別與處理電路1相連接的第一感應(yīng)體21、第二感應(yīng)體22、第三感應(yīng)體23、第四感應(yīng)體25、第五感應(yīng)體26和第六感應(yīng)體24，所述第一感應(yīng)體包括第一反光杯、高透度紅色濾光片和第一光敏電阻，所述第二感應(yīng)體包括大功率綠色光LED、第一LED散熱片和第一聚光燈罩，所述第三感應(yīng)體包括高透度藍(lán)色濾光片、第二反光杯和第二光敏電阻，所述第四感應(yīng)體包括大功率紅色光LED、第二LED散熱片和第二聚光燈罩，所述第五感應(yīng)體包括高透度綠色濾光片、第三反光杯和第三光敏電阻，所述第六感應(yīng)體包括大功率藍(lán)色光LED、第三LED散熱片和第三聚光燈罩。

所述處理電路1包括設(shè)有穩(wěn)壓電路11、第一放大器12、第二放大器13、第三放大器14、第四放大器15、第五放大器16、第六放大器17、第一非門18、第二非門19、第三非門110、第四非門111、第五非門112、第六非門113、與非門114、VOUT red端、VOUT green端、VOUT blue端和GND端，所述GND端與穩(wěn)壓電路的負(fù)極端相連接，所述第一光敏電阻、第二光敏電阻、第三光敏電阻分別串聯(lián)電阻后并聯(lián)在穩(wěn)壓電路的正極與負(fù)極之間，

其工作原理簡述如下：紅色、綠色、藍(lán)色的LED發(fā)出的光線，經(jīng)過聚光燈罩聚光后，直接照射在被檢測的物體上。被檢測物體反射物體本身的顏色回到傳感器，由濾光片將反射光線分成紅色、綠色、藍(lán)色三種光線，每個濾光片后都有反光杯，每個反光杯都將光線匯聚到對應(yīng)的光敏電阻上。光敏電阻的阻值隨照射光線的大小在一定范圍內(nèi)線性變化，分別讀取三個光敏電阻的分壓大小，即可得到反射光的RGB比例，從而判斷顏色。

在電路中，白平衡調(diào)節(jié)主要為將傳感器正對白色物體，調(diào)節(jié)紅綠藍(lán)三個大功率LED的電壓，改變出射光RGB的成分，反射光線經(jīng)過濾光片分別濾光后，三個光敏電阻的分壓即反映出反射光線的RGB成分大小，若三個光敏電阻的分壓大小相同，則電放大器輸出均為零，通過反向器和與非門處理后，指示燈點亮，表示白平衡調(diào)節(jié)完成。這樣的調(diào)節(jié)方式不需要軟件輔助，可以直接在傳感器上進(jìn)行調(diào)節(jié)。

物體顏色的讀?。褐苯幼x取Vout red、Vout green、Vout blue對GND之間的電壓，即可知道反射光線RGB成分的比例，從而判斷顏色。

本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，在產(chǎn)生入射光線的結(jié)構(gòu)中使用聚光罩和大功率LED，因此發(fā)出的光線直線性好，強(qiáng)度高，使得反射光線明顯增強(qiáng)。對于接收反射光的結(jié)構(gòu)中使用了反光杯匯聚光線，能更好接收反射光線，并且不需要對焦，并且能有效提高檢測距離，在10cm到1m范圍內(nèi)均可，并且檢測效果幾乎不受距離影響；從而可以大大提高抗干擾性能和可有效提高識別準(zhǔn)確率，適用性強(qiáng)且實用性好；

同時由于使用紅色、綠色、藍(lán)色三個LED發(fā)出的光線作為探測光線，而不使用一個白光LED作為探測光線，所以結(jié)合電路可以分別調(diào)節(jié)發(fā)出光線的RGB成分的比例，直接在傳感器上進(jìn)行白平衡調(diào)節(jié)，不需要軟件的輔助。并且，使用六個電壓比較器比較Voutred、Vout green、Vout blue對GND之間的電壓，若電壓相等，則放大輸出均為零，通過反向器和與非門處理后，指示燈點亮，表示白平衡調(diào)節(jié)完成。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的實質(zhì)精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用新型的保護(hù)范圍。