一種帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，其特征在于包括與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊雙向連接的色彩色差計(jì)、條碼掃描模塊；所述條碼掃描模塊的輸出端接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是（1）帶有現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊能將測(cè)定數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)顯示并存儲(chǔ)，便于觀測(cè)和后續(xù)處理；（2）帶有條碼掃描模塊能在測(cè)定數(shù)據(jù)前先將產(chǎn)品批次及相關(guān)信息通過(guò)無(wú)線傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)，便于試驗(yàn)或測(cè)定數(shù)據(jù)的歸類處理；(3)本實(shí)用新型帶有支架，方便測(cè)量時(shí)安放，增加了測(cè)色的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，屬于棉花色彩檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]各國(guó)棉花等級(jí)檢測(cè)都經(jīng)歷由感官檢驗(yàn)到儀器檢驗(yàn)的變革。目前，美國(guó)實(shí)現(xiàn)了包包檢測(cè)，檢測(cè)設(shè)備全是高速自動(dòng)檢測(cè)儀，檢驗(yàn)方法、核定級(jí)方式都采用世界最先進(jìn)的方法。1981年，美國(guó)部分棉農(nóng)采用大容量高精度檢驗(yàn)儀器(HVI)對(duì)棉花進(jìn)行分級(jí)。1990年，國(guó)家棉花銷售咨詢委員會(huì)提出議案，即用HVI儀器檢驗(yàn)的棉花歸于政府價(jià)格保護(hù)政策的執(zhí)行條款中，于是逐漸實(shí)現(xiàn)美國(guó)所有棉花都要使用HVI系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)檢驗(yàn)。除美國(guó)農(nóng)業(yè)部所屬棉花檢測(cè)中心對(duì)所有棉花檢驗(yàn)外，美國(guó)一些大的棉商和棉紡織企業(yè)也都分別設(shè)有比較完善的棉花檢測(cè)設(shè)備，分別對(duì)自己經(jīng)營(yíng)的棉花負(fù)責(zé)，和滿足紡織配棉的需要?？梢?jiàn)美國(guó)已建立了比較健全的、權(quán)威的棉花質(zhì)量保障體系。提高了棉花流通效率，大大降低了棉花流通成本。
[0003]但是目前國(guó)際上可用于棉花顏色檢驗(yàn)的儀器均為大型臺(tái)式機(jī)，要求處于恒溫恒濕環(huán)境、樣品壓力恒定等限制條件，且價(jià)格昂貴，缺乏普及推廣的可能性。
[0004]棉花的顏色級(jí)是對(duì)棉花進(jìn)行分級(jí)、分類的主要質(zhì)量參數(shù)之一。Rd和+b是基于HVI測(cè)試得到的顏色參數(shù)，其中Rd (反射百分率)表示樣品的亮度或暗度(即全白時(shí)，Rd =100 ;全黑時(shí)，則Rd = 0)，而+b則是衡量了樣品的黃度。棉花的Rd值通常在40~80之間；而+b通常介于5~17之間，+b數(shù)值越高，表示棉花的黃度越大。通常情況下，完全盛開(kāi)的棉花Rd≥70，+b <9。棉花色級(jí)受到棉花品種、棉鈴打開(kāi)后的天氣、采棉過(guò)程和軋棉工藝的影響。使用色度圖可以將灰度和黃度的各種組合轉(zhuǎn)換成基于顏色值Rd和+b值的色度值。
[0005]Rd和+b參數(shù)在棉花顏色測(cè)量中起著重要的作用，它們是棉花特有的顏色參數(shù)。多年來(lái)，棉花顏色測(cè)量一直使用Rd和+b參數(shù)進(jìn)行棉花顏色分級(jí)。作為Nickerson-Hunter類型的棉花色度計(jì)，HVI借助測(cè)量?jī)蓚€(gè)廣泛的波長(zhǎng)區(qū)域以獲得Rd和+b的值。但是它只能測(cè)試棉花特定的顏色參數(shù)并且僅有兩個(gè)明顯的可見(jiàn)光區(qū)域。
[0006]隨著當(dāng)前全球棉花市場(chǎng)的關(guān)注，使用更普遍公認(rèn)的顏色測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定棉花的顏色是非?？扇〉?。而現(xiàn)代分光光度計(jì)和色度計(jì)包含了全部可見(jiàn)光譜區(qū)域和使用全球公認(rèn)的三維顏色系統(tǒng)，如CIE三維顏色系統(tǒng)空間中的XYZ或CIE三維顏色系統(tǒng)空間中的L*、A*、B*顏色模型等。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，而提供了一種帶無(wú)線傳輸功能的、使用方便的、基于CIE三維顏色系統(tǒng)空間信息的手持式棉花測(cè)色儀。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:
[0009]本實(shí)用新型包括與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊雙向連接的色彩色差計(jì)、條碼掃描模塊；所述條碼掃描模塊的輸出端接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端。[0010]本實(shí)用新型還包括安裝在所述手持式棉花測(cè)色儀的外殼上的支架；所述支架由3個(gè)支腿組成，所述3個(gè)支腿上端均與手持式棉花測(cè)色儀的外殼鉸鏈。
[0011]本實(shí)用新型還包括安裝有監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的計(jì)算機(jī)；所述監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出端接計(jì)算機(jī)的相應(yīng)輸入端，所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接。
[0012]所述色彩色差計(jì)的型號(hào)為CR-410 ;所述條碼掃描模塊的型號(hào)為BJ33-TTL_32bit ；所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的型號(hào)均為HX-TI2530-XWJ。
[0013]本實(shí)用新型所產(chǎn)生的積極效果如下:(1)帶有現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊能將測(cè)定數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)顯示并存儲(chǔ)，便于觀測(cè)和后續(xù)處理；(2)帶有條碼掃描模塊能在測(cè)定數(shù)據(jù)前先將產(chǎn)品批次及相關(guān)信息通過(guò)無(wú)線傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)，便于試驗(yàn)或測(cè)定數(shù)據(jù)的歸類處理；(3)本實(shí)用新型帶有支架，方便測(cè)量時(shí)安放，增加了測(cè)色的穩(wěn)定性；(4)本實(shí)用新型通過(guò)建立基于HVI顏色系統(tǒng)中Rd、+b的CIE三維顏色系統(tǒng)中L*、A*、B*信息量化度量的多元線性回歸模型，能夠用更普遍公認(rèn)的顏色測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定棉花的顏色，使測(cè)定棉花顏色的儀器能用市場(chǎng)上的更普遍的測(cè)試儀代替，實(shí)現(xiàn)小型化，便攜化，使測(cè)定環(huán)境不局限于試驗(yàn)室環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0015]附圖2為本實(shí)用新型中支架的位置關(guān)系圖。
[0016]其中，I支腿、2手持式棉花測(cè)色儀的外殼、3被測(cè)棉花樣本。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]由圖f 2所示的實(shí)施例可知，本實(shí)用新型包括與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊雙向連接的色彩色差計(jì)、條碼掃描模塊；所述條碼掃描模塊的輸出端接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端。
[0019]本實(shí)用新型還包括安裝在所述手持式棉花測(cè)色儀的外殼2上的支架；所述支架由3個(gè)支腿I組成，所述3個(gè)支腿I上端均與手持式棉花測(cè)色儀的外殼2鉸鏈。
[0020]本實(shí)用新型還包括安裝有監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的計(jì)算機(jī)；所述監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出端接計(jì)算機(jī)的相應(yīng)輸入端，所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接。
[0021]所述色彩色差計(jì)的型號(hào)為CR-410 ;所述條碼掃描模塊的型號(hào)為BJ33-TTL_32bit ；所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的型號(hào)均為HX-TI2530-XWJ。
[0022]通過(guò)考察標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本下常規(guī)HVI顏色系統(tǒng)的Rd、+b特征與同一標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本下CIE三維顏色系統(tǒng)中L*、A*、B*通道信息的相關(guān)性，利用標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本畫出棉花亮度值Rd與L*色彩通道的散點(diǎn)圖，得出棉花的亮度值Rd與L*呈接近線性的正相關(guān)性，同理根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本畫出亮度值Rd與A*、B*色彩通道的散點(diǎn)圖，得出所述Rd與A*、B*呈負(fù)相關(guān)性；利用標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本畫出棉花黃度值+b與L*色彩通道的散點(diǎn)圖，得出棉花黃度值+b與L*呈負(fù)相關(guān)性，同理根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)棉花樣本畫出棉花黃度值+b與A*，B*色彩通道的散點(diǎn)圖，得出所述+b與A*，B*呈線性正相關(guān)性；從而建立基于HVI顏色系統(tǒng)中Rd、+b的CIE三維顏色系統(tǒng)中L*、A*、B*信息量化度量的多元線性回歸模型，通過(guò)采用最小二乘法得出所述多元線性回歸模型的參數(shù)估計(jì)值并帶入所述多元線性回歸模型，通過(guò)對(duì)所述多元線性回歸模型的回系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)，證明所述多元線性回歸模型的計(jì)算結(jié)果與大型標(biāo)準(zhǔn)測(cè)色儀的臺(tái)式機(jī)測(cè)試結(jié)果具有高度的一致性。
[0023]臺(tái)間差是指不同臺(tái)本裝置檢測(cè)同一樣本時(shí)的結(jié)果的波動(dòng)性，本裝置的臺(tái)間差約為
0.475，現(xiàn)有型號(hào)的HVI棉花測(cè)色儀的臺(tái)間差約為0.85，可見(jiàn)本裝置的臺(tái)間差明顯小于現(xiàn)有型號(hào)的HVI棉花測(cè)色儀的臺(tái)間差。
[0024]重復(fù)性指的是在相同測(cè)量條件(如相同測(cè)量方式、相同觀測(cè)者、相同地點(diǎn)、相同條件下使用相同儀器)下，重復(fù)、獨(dú)立測(cè)量同一個(gè)被測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的一致性。
[0025]再現(xiàn)性指的是在改變了測(cè)量條件(如:測(cè)量方式、觀測(cè)者、測(cè)量地點(diǎn)、測(cè)量時(shí)間等)的前提下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量，所體現(xiàn)的測(cè)量結(jié)果的一致性，再現(xiàn)性體現(xiàn)了穩(wěn)定性。
[0026]經(jīng)過(guò)從臺(tái)間差、重復(fù)性、再現(xiàn)性三個(gè)方面考察本實(shí)用新型的性能，本實(shí)用新型的臺(tái)間差、重復(fù)性和再現(xiàn)性明顯小于現(xiàn)有型號(hào)的HVI棉花測(cè)色儀的臺(tái)間差、重復(fù)性和再現(xiàn)性；
[0027]本實(shí)用新型的測(cè)色方法如下:
[0028]步驟一、搭建棉花測(cè)色的硬件平臺(tái):
[0029]所述硬件平臺(tái)包括色彩色差計(jì)、條碼掃描模塊和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述色彩色差計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊雙向連接，所述條碼掃描模塊的輸出端接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端；
[0030]步驟二、對(duì)所述色彩色差計(jì)進(jìn)行單機(jī)校正:
[0031](I)將所述色彩色差計(jì)垂直放置在白色校正板上；
[0032](2)啟動(dòng)所述色彩色差計(jì)的【校正】功能，進(jìn)行【校正】；
[0033]步驟三、對(duì)棉花樣本進(jìn)行檢測(cè):
[0034](I)利用條碼掃描模塊對(duì)棉花樣本包裝上的條碼進(jìn)行掃描并存儲(chǔ)掃描到的信息；
[0035](2)將取得的棉花樣本制作成厚度均勻且不小于5cm的棉層，將所述棉層放在平整的桌面上，所述棉層下方墊有黑色襯底；
[0036](3)將所述色彩色差計(jì)垂直放在所述棉花樣本表面上，啟動(dòng)測(cè)試鍵，在所述棉花樣本上隨機(jī)選取3-5個(gè)不同位置的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)測(cè)得X、Y、Z三刺激值，將每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)測(cè)得X、Y、Z三刺激值分別取平均值，即得到
【權(quán)利要求】
1.一種帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，其特征在于包括與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊雙向連接的色彩色差計(jì)、條碼掃描模塊；所述條碼掃描模塊的輸出端接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，其特征在于還包括安裝在所述手持式棉花測(cè)色儀的外殼(2)上的支架；所述支架由3個(gè)支腿(I)組成，所述3個(gè)支腿(I)上端均與手持式棉花測(cè)色儀的外殼(2 )鉸鏈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，其特征在于還包括安裝有監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的計(jì)算機(jī)；所述監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出端接計(jì)算機(jī)的相應(yīng)輸入端，所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶無(wú)線傳輸功能的手持式棉花測(cè)色儀，其特征在于所述色彩色差計(jì)的型號(hào)為CR-410 ;所述條碼掃描模塊的型號(hào)為BJ33-TTL-32bit ;所述現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和監(jiān)控室無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的型號(hào)均為HX-TI2530-XWJ。
【文檔編號(hào)】G01J3/46GK203479397SQ201320486561
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】陸世棟, 趙鳳友, 李紅娟, 謝奇宇, 連素梅, 劉盼, 張雷, 李志軍, 王鳳娟 申請(qǐng)人:河北恒星檢測(cè)設(shè)備科技有限公司