تشخیص رنگ با سنسور

تفاوت در رنگ و کنتراست از جمله مهم‌ترین ویژگی‌هایی است که می توان به وسیله آنها اجسام را از یکدیگر تشخیص و تمایز داد. تشخیص رنگ با سنسور و به معنی کاربردی‌تر دوربین تشخیص رنگ، در واقع به معنای ارزیابی دقیق رنگ و تشخیص اشیاء رنگی می‌باشد. تشخیص انواع رنگ با سنسور یکی از نیازهای اساسی بسیاری از صنایع می‌باشد. مثلا اگر به سراغ صنعت چاپ برویم، متوجه خواهیم شد که در این صنعت اهمیت فوق العاده‌ای برای حساسیت و دقت رنگ‌ها قائل هستند. سیستم‌های بازرسی در چنین صنایعی برای اینکه بتوانند رنگ‌ها را به خوبی و با دقت بررسی کنند، به تصاویر استاندارد و بهینه شده رنگ‌ها وابسته می‌باشند، چون این تنها راهی است که می‌توان از طریق آن مطمئن شد که دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف هنگام کار با داده‌های رنگی یکسان، نتایج برابری خواهند داشت. این امکان باعث می‌شود که استانداردهای فوق‌العاده بالای اینگونه صنایع به خوبی رعایت شوند.

نام سنسور تشخیص رنگ می‌تواند به خوبی کاربرد آن را نیز مشخص کند. انواع این سنسورها به منظور تشخیص رنگ در پروژه‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند که اغلب برای تشخیص رنگ از مقیاس RGB استفاده می‌کنند. طبقه‌بندی رنگ‌ها شامل قرمز، آبی و سبز می‌باشد. امکانات مختلفی را می‌توانید در سنسور دوربین تشخیص رنگ مشاهده کنید که فیلتر نمونه‌ای از این موارد است. سنسورهای تشخیص رنگ در انواع مختلفی وجود داشته و هر کدام از آن‌ها عملکرد متفاوتی دارند.

سنسور تشخیص رنگ چیست؟

سنسور تشخیص رنگ، نوعی سنسور فتوالکتریک است که با تاباندن نور از طریق فرستنده بر روی جسم مورد نظر، رنگ آن را تشخیص می‌دهد. در واقع این نوع سنسور توانایی آن را دارد که بتواند بر اساس شدت نوری که از طرف رنگ‌های قرمز، آبی و سبز دریافت می‌کند، آنها را تشخیص داده و رنگ جسم مورد را تعیین کند. پیچیدگی عملکرد سنسور تشخیص رنگ تا حد زیادی به تعداد باندهای طول موجی بستگی دارد که در طراحی آن برای تشخیص رنگ استفاده شده است. هر چه تولیدات صنعتی پیشرفته‌تر شده و بیشتر به سوی مدرنیته‌تر شدن پیش می‌روند، کار تشخیص رنگ‌ها با سنسور نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در واقع تا پیش از طراحی و تولید سنسور تشخیص رنگ، این کار به وسیله چشم انسان انجام می‌شد که فرایند سخت و زمان‌بری بوده است.

انواع سنسور تشخیص رنگ

معمولا سنسورهای تشخیص رنگ به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:

سنسورهای تبدیل نور به جریان نوری

در این روش سنسور تشخیص نور شامل یک فتودیود می‌شود که گاهی این فتودیود با فیلتر رنگی همراه است. این فتودیود مبدلی است که باید انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. روش سنتی تشخیص رنگ‌ها با سنسور از ساختاری استفاده می‌کند که در آن سه تا چهار فتودیود روی یک تراشه ادغام شده‌اند و فیلترهای قرمز، آبی و سبز روی سطح آنها قرار گرفته‌اند. انجام این روش به یک عدد تقویت کننده امپدانس انتقالی نیاز دارد که بتواند هر کدام از فتودیودها را به یک مبدل A/D با رزولوشن عادی 82 بیتی تبدیل کند. معمولا از این روش در شرایطی استفاده می‌کنند که لازم باشد سریع به نتیجه دست پیدا کرده و در شرایط نوری متغیر کار کرد.

سنسورهای تبدیل نور به ولتاژ آنالوگ

در این روش سنسور تشخیص رنگ متشکل از یک ردیف فتودیود با فیلترهای رنگی است که با یک عدد تقویت کننده امپدانس انتقالی ترکیب شده‌اند. برای انجام این فرآیند به یک مدار خارجی نیز نیاز است تا بتوان قبل از اینکه ولتاژ آنالوگ را به پردازنده سیگنال دیجیتال ارسال می‌کنند، به خروجی دیجیتال تبدیل کرد. از روش تشخیص رنگ‌ها با سنسور از طریق تبدیل ولتاژ نور به آنالوگ در شرایطی استفاده می‌کنند که در آنها چرخه‌های مورد نظر کوتاه‌تر، چرخه توسعه محصول سریع تر و شرایط نور و فضا بسیار خوب باشند.

سنسورهای تبدیل نور به جریان دیجیتال

در این روش از یک ردیف فتودیود دارای فیلتر، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال و یک هسته دیجیتالی استفاده می‌کنند. این روش هزینه کمتری داشته، طراحی و مدارها در آن ساده‌تر هستند و فضای کمتری توسط برد مدار اشغال شده است.

انواع سنسورهای تشخیص رنگ شامل چه مواردی می‌ شوند؟

برای تشخیص رنگ، انواع سنسورهای زیر استفاده می‌گردد:

سنسورهای رنگی

از این نمونه‌ها برای طبقه‌بندی انواع رنگ‌ها بهره برده می‌شود. برای بررسی برچسب‌های مختلف و همچنین تشخیص انواع طیف رنگ‌ها بر روی بسته‌بندی و فیلم‌ها، از این سنسورها کمک گرفته می‌شود.

سنسورهای کنتراست

گاهی اوقات در فرایند چاپ، یک سری از علائم و نشانه‌ها در رنگ خاکستری به چشم می‌خورند. این تغییرات بسیار ظریف هستند؛ از این رو به منظور تشخیص آن‌ها از سنسورهای کنتراست کمک گرفته می‌شود که در صنعت چاپ و بسته‌بندی نیز نمایان است. همچنین به منظور بررسی برچسب‌ها و استیکرها در صنعت چاپ این سنسورها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سنسورهای لومینسانس

برای اینکه بتوان برچسب را بر روی بطری‌های شیشه‌ای تشخیص داد و همچنین جهت تشخیص علائمی که در چاپ نامرئی وجود دارند، از سنسورهای لومینسانس بهره برده می‌شود. لازم به ذکر است که این چاپ در هم‌ترازی انواع اشیاء استفاده می‌شود.

کاربردهای تشخیص رنگ با سنسور

همانطور که قبلا اشاره کردیم، تشخیص رنگ‌ها با سنسور اهمیت فوق العاده‌ای در صنایع مختلف دارد که از این میان، صنعت چاپ را مثال زدیم. اما بسیاری از صنایع دیگر نیز هستند که به این روش متکی هستند. صنایع تولید رنگ، تولید منسوجات، تولید لوازم آرایشی و یا بسته‌بندی از جمله این صنایع می‌باشند. این فناوری حتی در پزشکی نیز اهمیت و کاربرد زیادی دارد. در واقع در پزشکی از سنسورهای تشخیص رنگ برای تشخیص خون، تجزیه و تحلیل نمونه‌های ادرار و یا حتی جراحی دندان‌ها نیز استفاده می‌کنند.

سنسورهای تشخیص رنگ هوشمند

همانطور که اشاره کردیم انواع تشخیص رنگ با سنسور دارای مدل‌های مختلفی هستند. برخی از این انواع هوشمند بوده و به همین دلیل می‌توانید شاهد بهترین امکانات از آن‌ها باشید. در این بخش قصد داریم در یک نگاه کلی امکاناتی که از بهترین نمونه‌های هوشمند می‌توانید مشاهده کنید را بیان کنیم. از جمله:

• محدوده عملیاتی این سنسورها گسترده بوده و در تشخیص رنگ بسیار منعطف هستند.
• حسگرهایی که در این سنسورها به کار گرفته شده‌اند این قابلیت را دارند تا 12 رنگ مختلف را تشخیص دهند.
• قابلیت فعال کردن برنامه‌های مختلفی بر روی آن وجود دارد.
• صفحه نمایش ال سی دی LCD این سنسورها یکپارچه و بزرگ بوده و می‌توان پیکربندی آن را از راه دور به انجام رساند.
• پیکربندی از طریق SensoVisual و IO-Link انجام می‌شود. این روش‌ها استانداردهای جدیدی را در سهولت استفاده و اتصال ایجاد می‌کنند.
• یکی از جدیدترین و بهترین حسگرهای رنگی، SensoPart است که با آن می‌توان انواع کارهای چالش برانگیز تشخیص رنگ را انجام دهید.
• در صنایع مختلفی می‌توان از این چراغ‌ها بهره برد. صنعت غذا و نوشیدنی و همچنین صنعت خودروسازی برای تشخیص تفاوت رنگ فیوز نمونه‌ای از اصلی‌ترین کارها هستند.
• محدود عملیاتی این سنسورها متفاوت هستند. از رایج‌ترین آن‌ها می‌توانیم 12-32 میلی متر، 18-22 میلی متر یا 30150 میلی متر را نام ببریم.

تشخیص رنگ با سنسورهای سنسوپارت و باسلر

سنسورهای تشخیص رنگ سنسوپارت و باسلر، سنسورهای همه کاره‌ای هستند که برای انجام کارهای مربوط به اتوماسیون صنعتی بسیار مناسب می‌باشند. این نوع سنسورها می‌توانند به راحتی رنگ‌ها را تشخیص داده و آن‌ها را به طرز فوق‌العاده‌ای مرتب کنند. علاوه بر این‌ها، سنسوپارت دارای سنسورهایی است که می‌توان از آنها برای تشخیص رنگ‌های نامرئی و درخشان نیز استفاده کرد. عملکرد تشخیص رنگ‌ها با سنسورهای سنسوپارت و باسلر بسیار قدرتمند، سریع و قابل اعتماد می‌باشد. معمولا این امکان با سنسورهای استاندارد و معمولی، فقط به شناسایی رنگ‌های غیرفعال، مثل رنگ‌های اشیا و یا علایم رنگی محدود می‌شوند. در حالی که سنسورهای تشخیص رنگ سنسوپارت به راحتی رنگ‌های فعال فلورسنت را نیز تشخیص می‌دهند. این امر باعث می‌شود که با استفاده از این نوع سنسورها بتوان در هنگام تشخیص رنگ با سنسور میان LEDهای رنگی نیز تفاوت قائل شد.

به دنبال اطلاعات کامل‌ تری هستید؟

• بهترین سنسورهای تشخیص رنگ هوشمند می‌توانند تابش خیره‌ کننده را مهار کنند. این ویژگی باعث خواهد شد تا بتوانید شاهد تشخیص رنگ حتی در سطوح بازتاب‌ کننده نیز باشید.
• اگر این سنسورها دارای نسخه دوربرد باشند، در آن صورت می‌توانند حداکثر محدوده اسکن 30 تا 150 میلی‌متر را با عمق فوکوس بالا ارائه دهند.
• محدوده عملیاتی گسترده همراه با توانایی سنسور برای تشخیص رنگ بدون در نظر گرفتن فاصله از جمله امکاناتی است که کاربردهای بسیار متنوعی را امکان‌پذیر می‌کند.
• گزینه‌های تنظیم رنگ در سنسورهای تشخیص رنگ هوشمند نیز بسیار انعطاف‌پذیر هستند. به گونه‌ای که می‌توانید شاهد دو حالت مختلف باشید. این دو حالت شامل تشخیص رنگ و تخصیص رنگ می‌شوند. تخصیص رنگ بهترین تناسب را با شما به اشتراک می‌گذارد.

در این مطلب عنوان کردیم که سنسورهای تشخیص رنگ دارای ویژگی‌‌های مختلف هستند و می‌توانند عملکردهای متفاوتی را از خود به نمایش بگذارند. سنسورهای هوشمند از این قابلیت برخوردار هستند تا بهترین امکانات را برای عملکرد برتر به کار بگیرند. در واقع همین امکانات زمینه‌ساز تفاوت در قیمت نهایی خواهند شد.