有色物质比对的方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种有色物质比对的方法与系统，主要先以特定光照射一有色物质的受测样本，并利用一光谱仪测量该有色物质于预设波段内不同波长的反射率值，以获得反射率或穿透率光谱，再选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的反射率或穿透率光谱，继而依据特定公式比对该受测样本与标准样本，最后可判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色或同一种物质，并可判定其浓度。本发明专利技术提供的一种有色物质比对的方法与系统，其可完全去除光谱测量时误差所造成的干扰，包括光泽反射、颜料涂布不均匀或液体容器表面不完美等因素所造成的误差，可使光谱迭合程度高，能较准确地辨识有色物质是否为相同成分，并可较为准确地应用于浓度的判定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与颜料检测
有关，更详而言的是指一种有色物质比对的方法与系 统。
技术介绍
穿透率光谱或反射光谱可以用来区分颜色的不同，但相同颜色的穿透率光谱或反 射光谱若不同，除了浓度因素外，和颜料的成分也有关。如何解决相同颜料因浓度不同导致 的穿透率光谱或反射光谱也不同的问题，已知方式为利用朗伯-比尔定律来解决。 朗伯-比尔定律（Lambert-BeerLaw)是描述光在穿透物体后，该物体吸收光的程 度，大体上指相同的颜料在浓度比为η时，其穿透率光谱的关系为：ΤΑ= (ΤΒ)η 上述公式表示了已知其一的穿透率，在浓度比也已知之下，可以求得另一个穿透 率。利用朗伯-比尔定律推导的前述公式可解决相同颜料因浓度不同导致光谱不同的问 题。 若是采用量取反射率光谱来取代穿透率光谱的使用。已知朗伯-比尔定律导出的 反射率比对公式为：RA= (RB)n 不过，前述公式只有使用在理想测量时才适用，许多应用情形有色物质的光谱常 无法遵守描述浓度的朗伯-比尔定律公式，常见原因在于：其一，有色物质表面不是朗伯表 面（LambertianSurface)，也即不是完全散射面（PerfectDiffuseSurface)，当有色物质 表面光泽反射越多时，所需修正就越大；其二，液体容器表面不均匀或有缺陷；再者，颜料 无法完全覆盖、不均匀也会造成。例如，若以特定光（如卤素灯所发射的光线）照射一有色物质（如打印机的洋红 色墨水）的受测样本，以及与该受测样本成分相同而浓度不同的有色物质标准样本，并利 用一光谱仪测量有色物质于预设波段内不同波段的反射率值，可获得有色物质受测样本与 标准样本在不同波段的反射率光谱，如图1所示，受测样本如图1中的^线，标准样本如图 1中的rb线。 若使用已知朗伯-比尔定律作为比对公式，此时，导出的反射率光谱中会有两个 区段无法重迭：450nm~600nm与700nm~950nm，仅有一个区段吻合，即400nm~450nm， 如此比对结果很难判别有色物质的受测样本与标准样本为同一成份，且浓度比η会随着吻 合区段的不同而有所差异。
技术实现思路
本专利技术的主要目的即在提供一种有色物质比对的方法与系统，其可完全去除光谱 测量时误差所造成的干扰，包括光泽反射、颜料涂布不均匀或液体容器表面不完美等因素 所造成的误差，可使光谱迭合程度高，能较准确地辨识有色物质是否为相同成分，并可较为 准确地应用于浓度的判定。 于是，为达成前述的目的，本专利技术提供一种有色物质比对的方法，至少包含有 以下歩骤：a.以特定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不 同波长的反射率（reflectance)值，以获得反射率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的 有色物质标准样本的反射率光谱；c.依据下列比对公式比对该受测样本与标准样本： 其中，R'A为计算的反射率值，1^为该有色物质标准样本的反射率值，η为浓度比， Q为修正系数；以及d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 此外，本专利技术更提供一种有色物质非破坏检测与比对的方法，至少包含有以下歩 骤：a.以特定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波长的 反射率（reflectance)值，以获得反射率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准 样本的反射率光谱；c.依据下列比对公式比对该受测样本与标准样本(ι^χ^Γ 其中，R'A为计算的反射率值，RBS该有色物质标准样本的反射率值，η为浓度比， C2为修正系数；以及d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 此外，本专利技术更提供另一种有色物质比对的方法，至少包含有以下歩骤： a.以特定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波 长的反射率（reflectance)值，以获得反射率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有 色物质标准样本的反射率光谱；c.依据下列比对公式比对该受测样本与标准样本： v -- ^ 其中，R'A为计算的反射率值，1^为该有色物质标准样本的反射率值，η为浓度比， Q为该有色物质受测样本的覆盖修正系数，C2为该有色物质受测样本的表层修正系数； d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 此外，本专利技术更提供另一种有色物质比对的方法，至少包含有以下歩骤：a.以特 定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波长的穿透率值， 以获得穿透率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的穿透率光谱；c.依据 下列比对公式比对该等测样太与标准样太： 其中，Τ'A为计算的穿透率值，1\为该有色物质标准样本的穿透率值，η为浓度比， Q为修正系数；以及d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 此外，本专利技术也提供另一种有色物质比对的方法，至少包含有以下歩骤：a.以特 定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波长的穿透率值， 以获得穿透率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的穿透率光谱；c.依据 下列比对公式比对该受测样本与标准样本： T/ = (TBXC2)n 其中，Τ'Α为计算的穿透率值，1\为该有色物质标准样本的穿透率值，η为浓度比， C2为修正系数；以及d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 此外，本专利技术也提供另一种有色物质比对的方法，至少包含有以下歩骤：a.以特 定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质于预设波段内不同波长的穿透率值， 以获得穿透率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的穿透率光谱；c.依据 下列比对公式比对该受测样本与标准样本： 其中，Τ'A为计算的穿透率值，1\为该有色物质标准样本的穿透率值，η为浓度比， Q为该有色物质受测样本的覆盖修正系数，C2为该有色物质受测样本的表层修正系数； d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 再者，本专利技术更提供另一种有色物质比对的方法，至少包含有以下歩骤：a.以特 定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波长的反射率值， 以获得反射率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的反射率光谱；c.依据 下列比对公忒比对该净涮烊太与烷准烊太· 其中，R'A为计算的反射率值，1^为该有色物质标准样本的反射率值，η为浓度比， f(A)为受测样本非纯白色的基底在波长为λ下的反射率值，(；为该有色物质受测样本的 覆盖修正系数，C2为该有色物质受测样本的表层修正系数；d.判断该受测样本与标准样本 的有色物质是否为同色。 优选地，步骤c中，该比对公式为朗伯-比尔定律的反射率或穿透率修正公式。 更进一步地，一种实施所述有色物质对方法的系统，包含有：一灯源，用以产生光 线照射有色物质受测样本与标准样本；一光谱仪，通过一光纤接收有色物质受测样本与标 准样本的反射或穿透光线；及一操作单元，连接该光谱仪，包含有一运算模组，可呈现有色 物质受测样本与标准样本的光谱图，并可依据一比对公式进行反射率值或穿透率值的运 算，用以判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。 优选地，该灯源为卤素灯。 本专利技术的有益效果为： 本专利技术提供的一种有色物质比对的方法与系统，其可完全去除光谱测量时误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有色物质比对的方法，其特征在于，包含有以下歩骤：a.以特定光照射一有色物质的受测样本，并测量该有色物质在预设波段内不同波长的反射率值，以获得反射率光谱；b.选取一预定颜色及浓度的有色物质标准样本的反射率光谱；c.依据下列比对公式比对该受测样本与标准样本：RA′=[(RB-C1)×(11-C1)]n]]>其中，R′A为计算的反射率值，RB为该有色物质标准样本的反射率值，n为浓度比，C1为修正系数；以及d.判断该受测样本与标准样本的有色物质是否为同色。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑建宗，张元凤，李瑞光，杨希文，许世明，
申请(专利权)人：联合大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71