CC BY
1
Анализируя характеристики уровня принимаемого сигнала непосредственно на каждой ММП, а также проводя квантование данного процесса на определенные уровни, возможно выстроить логику позиционирования платформы таким образом, чтобы она находился всегда по центру излучаемого СВЧ-сигнала опорного узла.
Работы проводились при финансовой поддержке гранта Правительства Тульской области №ДС/114/РЭ1/23/ТО.
Список литературы
1.В.С. Боровик, В.И. Гуцул, С.А. Клестов, под ред. В.И. Сырямкина. Коллективы интеллектуальных роботов. Сферы применения. Томск 2018.
Алтунин Дмитрий Владиславович, лаборант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Корнеев Константин Глебович, научный руководитель, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
GENERAL ISSUES OF MANAGING A GROUP OF SMALL-SIZED MOBILE PLATFORMS
D.V. Altunin
The issue of organizing the management of small-sized mobile platforms is considered, the hierarchy of the management system for a group of small-sized mobile platforms is presented, an algorithm for controlling the trajectory of a group of small-sized mobile platforms is proposed.
Key words: small-sized mobile platforms, system hierarchy, system interaction algorithm.
Altunin Dmitry Vladislavovich, laboratory assistant, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Konstantin Glebovich Korneev, scientific supervisor, [email protected], Russia, Tula, Tula State
University
УДК 677.016
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-8-360-361
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ЦВЕТНОСТИ ЦВЕТНОЙ БУМАГИ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ ДАТЧИКОМ
Е.Е. Майоров, Ю.М. Бородянский, Р.Б. Гулиев, А.В. Дагаев, И.С. Таюрская
В работе проведен сравнительный анализ параметров цветности цветной бумаги колориметрическим датчиком. Колориметрические приборы имеют высокую погрешность, достаточно большой диапазон измерений, а также возможность измерения объектов любой сложной поверхности, поэтому работа актуальна и перспективна. В работе определена цель исследования, поставлена задача и приведены объекты и метод измерений. Показан внешний вид и технические характеристики прибора. Получены координаты цветности, которые показывают, что все измеряемые образцы цветной бумаги имеют маркеры вблизи цветовых координат стандартов.
Ключевые слова: цветоизмерение, цветная бумага, стандарт, цветовая система координат, фотометрические параметры, колориметрический датчик, сложноструктурированная поверхность.
Колориметрические приборы и комплексы начинают всё больше появляться в повседневной, профессиональной деятельности человека [1]. Определение цветовых параметров объекта всегда являлось важной задачей для фотометрии [2]. На сегодняшний день колориметрические приборы и комплексы востребованы для научных и промышленных направлений, таких как химия, физическая оптика, оптическое приборостроение, лесотехническая промышленность, экология, медицина, биология и т. д. [3].
Повышенный интерес к этим приборам и комплексам продиктован их техническими и эксплуатационными характеристиками [4]. Указанные приборы имеют высокую погрешность, достаточно большой диапазон измерений, а также возможность измерения объектов любой сложной поверхности [5]. Они просты в эксплуатации, малогабаритны и удовлетворяют требованиям производственного контроля. Несмотря на определенные успехи в научных направлениях и практическом использовании исследователи до сих пор работают над вопросами построения и эксплуатационных характеристик этих приборов и комплексов. Решения этих вопросов дадут возможность повысить функциональные возможности, расширить информативность содержания измерений, внедрить в современные производства, переведя колориметрию на новый уровень измерений [6-9].
Анализ литературных источников показал, что колориметрические средства измерений своём составе имеют спектрофотометрические датчики, в качестве источников света используют КОВ-светодиоды, а в приемной части - ЯОВ-фотодиоды, применяют разной конструкции фотометрические сферы [9-12]. Работа современных колориметрических средств измерений основана на анализе оптических спектров пропускания или отражения в спектральном диапазоне от 380 нм до 760 нм и расчете на основе полученных спектров координат цвета исследуемого объекта в одной из колориметрических систем измерений [13].
Поэтому может представлять интерес исследование образцов цветной бумаги интенсивного тона (цвета: красный, оранжевый, желтый, зелёный, голубой) разработанным колориметрическим датчиком с использованием отечественного программного продукта, который позволяет представлять результаты измерений в таких колориметрических системах, как XYZ, CIELab, HSL.
Сравнение фотометрических параметров цветной бумаги разных производителей колориметрическим датчиком и определило цель настоящей работы.
Постановка задачи. В лабораторных условиях с помощью колориметрического датчика провести измерения фотометрических параметров цветной бумаги разных марок производителей в колориметрических системах координат XYZ, CIELab, HSL и сравнить их.
Материалы и метод исследования. Материалом исследования были образцы цветной бумаги интенсивного тона торговых марок «Brauberg», «The Originals», «STAFF» российского производства.
Все образцы цветной бумаги предназначены для коммерческих нужд, а также для детского творчества (изготовления поделок и аппликаций). Образцы были формата A4 и имели плотность 80 г/м2.
Материалы предоставлены одним из производителей цветной бумаги г. Санкт-Петербург.
Для получения фотометрических параметров (цветности) цветной бумаги использовали колориметрический датчик, внешний вид которого показан на рисунке 1.
Рис. 1. Внешний вид колориметрического датчика
Данный колориметр при измерениях сравнивает образцы со стандартами и отображает данные на мониторе компьютера.
Колориметр дает возможность представлять данные в трёхцветной колориметрии цветов и цветовые отличия для нескольких стандартных цветовых шкал. Он подходит для измерения отраженного цвета и цветовых различий широкого спектра материалов. Датчик позволяет решать задачи, связанные с цветоизмерением образцов, имеющих сложноструктурированную и неоднородную поверхность.
В таблице приведены технические характеристики датчика.
Технические характеристики колориметрического датчика
Детектор Кремневые фотоэлементы
Источник света Импульсная ксеноновая лампа
Время измерения 1 сек.
Минимальный интервал измерения 3 сек.
Наблюдатель С1Е: 2 ° стандартный наблюдатель
Типы источников освещения С1Е: С, D65
Цветовое пространство / колориметрические данные XYZ, CIELab, HSL
Языки русский
Интерфейс / скорость RS-232 совместимый (для обработки данных / РС)
Источник питания 220 В, 50/60Гц
Размеры (Ш х В х Г) 300 х 244 х 150 мм
Вес 5 кг
Рабочая температура / влажность 0 - 40 ° С, относительная влажность не более 85% без конденсации
Температура хранения / влажность -20 - 40 ° С, относительная влажность не более 85% без конденсации
Экспериментальные результаты и их обсуждение. Образцы бумаги для исследований были предоставлены производителем вместе с данными по координатам цвета XYZ, CIELab, HSL, полученными на действующем промышленном колориметре и принятыми за стандартные.
Фотометрические параметры (координаты цвета) цветной бумаги разных марок производителей показаны на цветовом треугольнике рисунок 2.
Рис. 2. Результаты измерений координат цветности цветной бумаги: точки - стандарты цветов; крестик - образцы «Brauberg»; звёздочка - образцы «The Originals»; плюс - образцы «STAFF.»
Датчик обеспечивал измерение фотометрических параметров на уровне различимых визуально оттенков
цвета.
С помощью программного обеспечения возможно было представлять полученные данные в колориметрической системе HSL (цветной тон, насыщенность и светлота). Экспериментальные данные приведены на рисунке 3.
Рис. 3. Экспериментальные результаты координат цветности образцов цветной бумаги: точки - стандарты цветов; крестик - образцы «Brauberg»; звёздочка - образцы «The Originals»; плюс - образцы «STAFF»
На сегодняшний день, трехмерное цветовое пространство CIELab востребовано и используется практически в любом колориметрическом приборе и комплексе. Это пространство имеет стандартного фотометрического наблюдателя с относительной спектральной чувствительностью глаза и цветовое пространство XYZ. Фотометрические параметры определяются следующим образом:
L = 116/- 16; a = 500 (x*-у*); b = 200 (/- z*),
где L - яркость; a и b - величины соотношений красной, зеленой и желтой/синей составляющих; x*= (x / xn), у*= (у / /n), z*= (z / zn), а соответственно xn, уп, zn - нормированные координаты цвета источника излучения (А, В, С, D65) [13, 14].
В отличие от пространства XYZ, CIELab распределяет координаты цвета более равномерно, что позволяет повысить чувствительность к оттенкам цвета, приближая её к чувствительности глаза.
На рисунке 4 приведены данные в колориметрической системе координат.
На рисунках 2, 3 и 4 видно, что координаты располагаются рядом с координатами стандартов. Полученные экспериментальные данные показывают, что все измеренные образцы цветной бумаги имеют маркеры вблизи цветовых координат стандартов. Это означает, что образцы цветной бумаги интенсивного тона торговых марок «Brauberg», «The Originals», «STAFF» российского производства высокого качества и полностью удовлетворяют требованиям потребителя.
L* ~ 100
Рис. 4. Экспериментальные результаты контроля образцов цветной бумаги: точки - стандарты цветов; крестик - образцы «Brauberg»; звёздочка - образцы «The Originals»; плюс - образцы «STAFF»
Заключение. Получены фотометрические параметры исследуемых образцов разных производителей. Проведено сравнение представленных образцов в цветовых пространствах XYZ, CIELab и HSL, обеспечен контроль на уровне различимых визуально оттенков цвета. Работа может представлять интерес для производителей цветной бумаги, а также для оптического приборостроения.
Список литературы
1. Юстова Е.Н. Цветовые измерения (Колориметрия). - СПб: СПбГУ. 2000. 397 с.
2. Майоров Е.Е., Костин Г.А., Черняк Т.А., Баранов Н.Е. Колориметрический контроль оптических элементов, применяемых для аэрофотосъемки в определенных атмосферно-оптических условиях // Приборы. 2024. №1. С.34-38.
3. Майоров Е. Е., Арефьев А. В., Гулиев Р. Б., Пушкина В. П., Цыганкова Г. А. Исследование разработанного спектрофотометрического датчика для колориметрических приборов, использующих оптоэлектронные RGB-компоненты // Научное приборостроение. 2023. том 33. № 4. C. 91-100.
4. Майоров Е.Е., Черняк Т.А., Цыганкова Г.А., Машек А.Ч., Константинова А.А., Писарева Е.А. Спектральное исследование текстильного оптического отбеливателя и органического красителя // Научное приборостроение. 2021. Т. 31. № 1. С. 73-83.
5. Арефьев А.В., Гулиев Р.Б., Дагаев А.В., Майоров Е.Е., Писарева Е.А., Хохлова М.В. Экспериментальное исследование разработанного колориметрического датчика для измерения цветности стекла // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2021. № 1 (345). C. 131-137.
6. Майоров Е.Е., Курлов В.В., Дагаев А.В., Таюрская И.С., Громов О.В., Гулиев Р.Б. Применение спек-троколориметрической системы для исследований реставрационных стоматологических материалов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2021. № 12. С. 6-10.
7. Майоров Е.Е., Колесниченко С.В., Цыганкова Г.А., Писарева Е.А., Машек А.Ч., Константинова А.А. Измерение фотометрических параметров продукции целлюлозно-бумажной промышленности разработанным колориметрическим датчиком // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып.12. С.275-279.
8. Цыганкова Г.А., Майоров Е.Е., Колесниченко С.В., Константинова А.А., Машек А.Ч., Писарева Е.А. Экспериментальное исследование разработанной спектроколориметрической системы для изучения оптических свойств жидкофазных сред пищевой промышленности // Приборы. 2022. № 3 (261). С.22-28.
9. Майоров Е.Е. Применение колориметрических систем для контроля качества бумажной продукции // Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем: Третья Всероссийская научная конференция (СПб., 18-22 апреля 2022 г.): сб. докл. - СПб.: ГУАП, 2022. C. 56-58.
10. Майоров Е.Е. Измерение оптических параметров покрасочного слоя колориметрическим прибором // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2022. Т. 65. № 6. С. 413-419.
11. Майоров Е.Е., Пушкина В.П., Арефьев А.В., Бородянский Ю.М., Гулиев Р.Б., Дагаев А.В. Математическое моделирование интегрирующей фотометрической сферы с внутренним экраном матричным методом // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып.8. С. 63-69.
12. Майоров Е.Е., Бородянский Ю.М., Дагаев А.В., Курлов В.В., Таюрская И.С. Исследование цветных диффузных отражателей с помощью лабораторной колориметрической установки // ПРИБОРЫ. 2023. № 7 (277). С. 30-35.
13. Майоров Е. Е., Арефьев А. В., Гулиев Р. Б., Пушкина В. П., Цыганкова Г. А. Исследование разработанного спектрофотометрического датчика для колориметрических приборов, использующих оптоэлектронные RGB-компоненты // Научное приборостроение. 2023. том 33. № 4. C. 91-100.
14. Майоров Е.Е., Пушкина В.П., Арефьев А.В., Бородянский Ю.М., Дагаев А.В., Гулиев Р.Б. Исследование медицинских жидкофазных сред с использованием спектрофотометра с диапазоном длин волн 200...780 нм // Медицинская техника. 2023. №1. С. 53-55.
Майоров Евгений Евгеньевич, канд. техн. наук, доцент, majorov [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП),
Бородянский Юрий Михайлович, канд. техн. наук, доцент, borodyanskyum@,gmail. com, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича,
Гулиев Рамиз Балахан оглы, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП),
Дагаев Александр Владимирович, канд. техн. наук, доцент, adagaev@list. ru, Россия, Ивангород, Иванго-родский гуманитарно - технический институт (филиал) Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения,
Таюрская Ирина Соломоновна, канд. экон. наук, доцент, tis_ivesep@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский университет технологий управления и экономики
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE CHROMATICITY PARAMETERS OF COLORED PAPER BY A COLORIMETRIC
SENSOR
E.E. Maiorov, Yu.M. Borodyansky, R.B. Guliyev, A. V. Dagaev, I.S. Tayurskaya
The paper presents a comparative analysis of the chromaticity parameters of colored paper with a colorimetric sensor. Colorimetric devices have a high accuracy, a fairly large measurement range, as well as the ability to measure objects of any complex surface, so the work is relevant and promising. The paper defines the purpose of the study, sets the task and presents the objects and measurement method. The appearance and technical characteristics of the device are shown. The chromaticity coordinates are obtained, which show that all measured samples of colored paper have markers near the color coordinates of the standards.
Key words: color measurement, colored paper, standard, color coordinate system, photometric parameters, col-orimetric sensor, complex structured surface.
Maiorov Evgeny Evgenievich, candidate of technical sciences, docent, majorov_ee@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg state university of aerospace instrumentation (GUAP),
Borodyansky Yuriy Mihailovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Saint-Petersburg, The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications,
Guliyev Ramiz Balahan oglu, candidate of technical sciences, docent, ramiz63@yandex. ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg state university of aerospace instrumentation (GUAP),
Dagaev Alexsander Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, adagaev@list. ru, Russia, Ivangorod, Ivangorodskii Humanitarian-Technical Institute (branch of) Saint-Petersburg University of Aerospace Instrumentation,
Tayurskaya Irina Solomonovna, candidate of economic sciences, docent, tis_ivesep@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg University of management technologies and Economics
