1. 研究目的与意义

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展,颜色识别在现代生产中的应用越来越广泛，无论是遥感技术，工业过程控制，材料分拣识别，图像处理，产品质检，机器人视觉系统，还是某些模糊的探测系统都需要对颜色进行探测，而颜色传感器的飞速发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如:图书馆使用颜色区分对文献进行分类,能够极大地提高排架管理和统计等工作;在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。颜色识别兴起的时间较晚，但在实时监测系统及自动控制方面具有重要意义，单片机及微机的引入提高了颜色识别的速度及智能化程度。因此，该课题的研究具有极大的社会研究价值。

2. 课题关键问题和重难点

物体颜色信息十分广泛，颜色的确定需要色调、明度和饱和度三大要素或三原色（红绿蓝）的刺激值。影响颜色检测准确度的参数主要有：照射光、物体反射、光源方位、观测方位和传感器性能等，任何一个参数发生变化都会导致观察到的颜色发生变化。因此，颜色识别的核心及难点是rgb（red、green、blue）三种颜色测量的算法设计，算法的优劣程度很大程度上决定了色彩识别系统的优劣。

（1）光源的影响

照射光包含有太阳光和外界杂散光、太阳照射角度、云层厚度和其他天气条件都会导致照射光发生变化，从而导致被测物体颜色发生变化；

3. 国内外研究现状（文献综述）

传统的颜色识别依靠人眼进行辨别，但是已经不能满足现代化工业生产高速化、自动化的需要。对于颜色的识别，以前一般采用机器视觉，利用计算机处理和分析图象信息得出结论。但是由于整个系统比较复杂，需要处理的数据量非常大，很大程度上限制了识别的速度和精度，并且成本比颜色识别传感器高几倍，因此很快被市场淘汰。所以目前对于颜色的识别，一般采用颜色识别传感器。颜色传感器在自动化中发挥着积极的作用，在汽车制造、电子、包装、印染、医药和化妆品等行业应用十分广泛。在线识别要求颜色传感器具有自动化程度高、速度快、检测可靠、并且操作简单等特点。国内颜色传感器技术还不够成熟，一般采用传统光源，体积较大，精度和稳定性不高。

正如我们所知道的那样，色彩实际上是频率连续的电磁波，理论上色彩是无限的，但是人们能分辨的色彩是有限的，而且存在着个体差异。专业人士在设计一个色彩识别系统的时候，会很仔细地以5%甚至更小的区别来仔细调整色彩之间的比值。当这些类似色并排在一起时，即使是没有经过训练的普通人，除了色盲以外，都能够看出他们之间的区别。但是当一个色彩识别系统被确定并且单独展现时，普通人是无法区别出这5%有什么更大的差异的。因此大多数人会简单的将他们所看到的某个色彩归类到他们能用简单语言描述的一类颜色，比如红、黄、白，或在这个基础上加以适当的区分，比如橘黄、有点发白的橘黄等。这种普通人感知的色彩可以被看作围绕着一个核心色的一个一个的区间，在这个区间中的所有颜色在色彩识别的时候，都会被看作是一种色彩。处于同一色彩识别区间的所有色彩尽管值不一样，但是对于受众而言是一样的。

颜色的测量和控制，特别是色差的评定是科学研究和生产中常出现的问题。各行各业对颜色测量仪器的需求呈不断上升趋势，用户迫切需要使用方便、快捷、稳定的颜色测量仪器。尽管人眼区分色彩的能力非常强，但不同的人在描述同一色彩时会有所不同，这意味着在要求精确的色彩检测和管理的应用中，口头描述是不够的。更好的解决方案是使用充分校准的色彩传感设备，以数字方式描述色彩，这些设备包括昂贵的实验室级分光光谱仪到经济的rgb色彩传感器。

4. 研究方案

以单片机为核心，利用颜色传感器模块和显示模块。根据对三原色的感应原理和颜色传感器识别颜色的原理的分析，设计出一个合适的可行的实验环境。其次，利用颜色传感器，在合适的环境下，对被测物体进行检测，将测得的数据进行A/D转换，转化成数字量。最后，将转化后的数字量送到单片机进行处理，得到被测物体所包含的RGB（Red、Green、Blue）三原色的颜色值，之后利用显示模块显示以及通过GSM实现与手机的通讯。

5. 工作计划

第一周接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；

第二周阅读相关资料，理解有关内容；

第三周翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；