Einfacher Farbsensor

[Bernina]

Warum muss das Rad immer wieder neu erfunden werden? Funktionsfähige Farbsensoren gibt es von diversen Herstellern. Wenn man bei Ebay schaut, dann bekommt man auch schon gebrauchte Industriefarbsensoren unter 100 EUR.
Zu den Grundlagen gibt es einige interessante Seiten im Internet (z.B. http://www.wegothek.de).
Sollte doch Eigenbau angesagt sein, dann würde ich eine Lösung empfehlen, die eine breitbandige Beleuchtung (z.B. Weißlicht-LED) und einen spektral-selektiven Fotoempfänger (z.B. MCSi von MAZeT oder TCS230 von TAOS oder S6428 von Hamamatsu) verwendet. Eine farbige Beleuchtung mit 3 verschiedenfarbigen LEDs ist meist nicht farbselektiv genug! Zur Auswertung benötigt man einen Mikrocontroller mit mindestens 3 analogen Eingängen für die A/D-Konvertrierung der Signale. Da es sich bei den spektral-selektiven Fotoempfängern um Fotodioden handelt, welche bekanntlich Fotoströme liefern, müssen vor der A/D-Konvertierung Strom-/Spannungswandler verbaut werden!

mfg
Bernina

[Besserwessi]

Der Weg mit einer LIchquelle und 3 Sensoren hat allerdings auch ein Problem: man braucht eine gute, stabile Breitbandige Lichtquelle. Glühbirnen altern und lassen sich nicht gut modulieren um Fremdlicht zu unterdrücken. Weiße LEDS sind auch nicht so gut, weil sie oft ein recht verzerrtes Spektrum mit wenig Grün haben. Durch das verzerrte Spektrum hilft einem ein genau an die Norm angepasster Filter im Empfänger übrigens auch nicht mehr. Da müsste man schon passende Paare aus Lichtquelle und Empfänger mit Filter haben.

Die Beleuchtung mit Farbigen LEDs hat eigentlich kein Problem mit der Selektivität, sondern eher umgekehrt ein reichlich enges Spektrum der einzelnen LEDs. Wenn man es gut haben will, braucht man entsprechend nicht nur 3 LEDs sondern eher 6. Nur der Gelbe Bereich leidet ein wenig unter der geringen Effizienz der gelben LEDs.

[Bernina]

Hallo Besserwessi,

Ja da stimme ich zu. Je mehr verschiedenfarbige LEDs man verwendet, desto besser. Aber dann steigt natürlich auch der Aufwand. Die 6 LEDs zur Objektbeleuchtung in eine optische Achse zu bringen, ist nicht ganz einfach. Idealerweise müsste man die 6 LEDs auch mit Strömen (anstatt mit Spannungen) versorgen, damit die Lichtleistung konstant bleibt. So wie ich die Aufgabe von TimurS54 verstehe sollte aber alles ganz einfach gehalten werden. Ich denke trotz deiner Bedenken zum ungünstigen Spektrum einer Weißlicht-LED, dass meine vorgeschlagene Lösung praktikabler ist. Es geht hier ja nicht um Farbmetrik! Es werden also keine genauen Farbmaßzahlen gesucht, sondern eine eindeutige Farberkennung. Diese ist auch mit dem Spektrum von Weißlich-LEDs möglich, da trotz geringer Spektralanteile im Bereich um 500nm immer noch etwas Auswertbares da ist. Die mangelnden Spektralanteile im tiefen Blau und tiefen Rot der Weißlich-LED stören nur wenig, da diese durch die Bewertung des Lichtes mit den Normspektralwertkurven im Empfänger ohnehin ausgeblendet werden (zumindest bei Verwendung des MTCSi von MAZeT). Wie gesagt, für (hochgenaue) farbmetrische Messungen benötigt man sicher breitbandigeres Licht (z.B. Xenon- oder Halogen-Licht). Für Farberkennungsaufgaben sollte aber eine Weißlich-LED vollkommen ausreichen. Der indirekte Beweis ist ja auch mit den zahlreichen Herstellern von Farbsensoren erbracht, die auf Weißlicht-LEDs setzen, und deren Produkte sehr gut funktionieren. Einige Details zu der Thematik findest Du unter http://www.wegothek.de/publikationen.html oder auch auf Wikipedia (Stichworte: Farbsensor und Farberkennung).

mfg
Bernina

[TimurS54]

Danke euch nochmals um die Diskussion, ich habe nur 4 verschiedene Farben zu sortieren, deswegen nicht so komplex, ich denke die einfache Lösung sollte es auch tun, bin gerade am zusammenstellen, tu mir nur schwer beim Controller, da ich einige ausgange brauche und paar ausgänge

[malthy]

Wäre es nicht auch eine Möglichkeit eine Kamera an einem PC (Webcam) zu verwenden? Die drei Farbkanäle der Kamera auszuwerten dürfte sich recht einfach gestalten. Gruß, Malte.

[Richard]

Wäre es nicht auch eine Möglichkeit eine Kamera an einem PC (Webcam) zu verwenden? Die drei Farbkanäle der Kamera auszuwerten dürfte sich recht einfach gestalten. Gruß, Malte.

Das dürfte wenn es möglich ist, die einfachste Methode darstellen. Wobei man dabei allerdings auch schnell Probleme auf Hartware Ebene wie Steuerausgänge u.s.w. bekommt...

Gruß Richard

[malthy]

Wobei man dabei allerdings auch schnell Probleme auf Hartware Ebene wie Steuerausgänge...

Ja, klar, insb. wenn es um ein präzises Timing geht. Aber wenn nicht - und mir klingt es hier eher so - dann sollte auch das kein großes Problem sein. Über eine µC Schaltung wird hier ja sowieso nachgedacht, und einen AVR per RS232 ein einen PC zu hängen ist ja nun kein Hexenwerk. Möglicherweise findet man auch günstige fertige Interfaces, die ein paar I/O-Funktionalitäten zu Verfügung stellen.

Gruß,
Malte