与皮用
木材颜色深度自动化分选系统设计
白军杰葚家斌
(南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037)
设计开发
摘要：为改善木材额色自动化分选现状,本文对术材表面额色采集、色差等级及其算法进行研究。利用TCS3200D额色感应器产生RGB三基色脉冲信号，通过STM32F407ZGT6芯片对其信号进行捕获，通过比例因子将额色传感器芯片的输出信号转换对应RGB三基色数值，并通过灰度计算公式得 RGB三基色转换成灰度值该灰度值与已提供的10个额色灰度色差区间对比筛,LCD显示分选结果，只需加装分选机构,即可自动分速木材。通过实除测试表明，本设计响应速度快，分选精准，完全达到术材自动化分选加工要求。
关键调：木材表面额色额色深度图像采集额色分选
文献标识码：A
中图分类号：TD352
目前国内对木材的材色均匀性要求严格的家具、木质装饰企业，多数采用人工的方式对存在色差的木材进行分选，存在分选精度不高、色差控制不准确、分选人员多、分选效率低下、生产成本高、流水线作业难、机械化程度低等突出间题。国内有些科研人员也对木材色差的自动分选方式进行了研究，结果与国外发达国家的自动化水平相比，依然存在着采集的木材表面额色失真度高、自动分选准确性低等的问题。为提高我国木材加工企业的木材色差的分精确性和自动化水平，根据企业对木材色差自动分选的需求状况，本文针对性地开展了木材颜色分选智能系统的研究。经过对木材颜色的特点的研究，所研究的色选系统根据对木材颜色进行灰度单值化处
理之后，再根据颜色分选区间，确定木材所属颜色等级。 1总体设计方案
设计的木材表面颜色采集一色差高效自动分析系统由TCS3200D 颜色感应器，STM32F407ZGT6微处理器、ILI9341液晶显示器及其相关电子辅助设备组成。各种设备间使用SPI,8080等通讯协议通讯，框架图如图1.STM32F407ZGT6捕获TCS3200D感应器输出的木材表面额色RGB各分量脉冲信号，再根据人眼识别习惯将读取的 RGB数据转换灰度值，与预先通过LCD显示器设置的10个灰度等级标准区间进行对比，得出分选结果并显示，从面实现智能操作、可根据色差范围要求进行分选。
板材
光
PLs TCS3200D CMD
STM32F407ZGT6
OUT LCD电客进 CTR
图1总体设框架图Overalldesignframework
HoUT
*
RGB 色选
S2 S3
频率选择
So
S1
OE
图2TCS3200D框架图TCS3200DFrameDiagram 收稿日期：2016-04-22
文章编号：1007-9416(2016)07-0171-02 2颜色采集设计
颜色采集设计包括额色感应器和软件设计，颜色感应部分核心硬件为TOAS公司生产的TCS3200D额色感应器，该传感器工作在电压为2.7V-5.5V，50KHz工作状态下误差小于0.2%，并具有电源关闭功能，支持片选，可输出2%、20%，100%三种额率波段：输出频率占空比为50%；可直接输出对应RGB额色脉冲，无需通过模拟-数字转换；最佳有效光源距离10mm，就木材表面额色特性面言，采用 TCS3200D颜色传感器足以胜任额色采集任务。
TCS3200D感应芯片框架图如图2，当木材反射的光照射到 TCS3200D颜色传感器上，不同颤色的反射光会导致其OUT输出频率不同，根据OUT输出频率即可分辨不同额色。通过S2和S3引脚高低电平对颜色RGB分量进行选择，比如当S2和S3同时为低电平时，OUT引脚输出脉冲代表R值分量，具体组合见表1通过S0和IS1引脚高低电平对OUT输出脉冲频率进行选择，比如当SO为低电平，S1为高电平时， OUT输出脉冲频率为最大输出颗率的2%，具体组合见表2。
2.1感应装置硬件设计
SL
来果
3308 1300
NE GAD
727 ICS3200
vcc
8.227 2
图3TCS3200D三并联形式电路图TCS3200DThreeParallel
FormCircuitDiagram
作者简介：白军杰(1991一),男,江苏徐州人,硕士,研究方向：自动化拉控制及系统。
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