TWI635268B - 顏色偵測裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種顏色偵測裝置，包含有：一光源單元，用來發射出一光線以照射一物體：一顏色偵測單元，用來偵測一反射光並量測該反射光之顏色值；以及一處理單元，用來根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。

Description

顏色偵測裝置及其方法

本發明係指一種顏色偵測裝置及其方法，尤指一種可正確量測出物體真實顏色之顏色偵測裝置及其方法。

隨著科技的發展，各種具有觸控輸入介面的電子產品被普遍的使用，如筆記型電腦，智慧型手機、個人數位助理、平板電腦等皆是。觸控輸入功能提供了更自然且直覺化的人機互動模式。因此，為了讓使用者更方便進行複雜性的輸入(例如繪圖)，許多電子產品會配備有電子筆(stylus)來進行輸入功能。再者，若是將顏色偵測器結合至電子筆上將可提昇電子產品之繪圖能力。然而，由於環境光源有色差，因而很容易導致顏色偵測器所偵測出的顏色會有色偏現象。因此，習知技術實有改進之必要。

因此，本發明之主要目的之一即在於提供可正確量測出物體真實顏色之顏色偵測裝置及其方法，以解決上述問題。

本發明提供一種顏色偵測裝置，包含有：一光源單元，用來發射出一光線以照射一物體：一顏色偵測單元，用來偵測一反射光並量測該反射光之顏色值；以及一處理單元，用來根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。

本發明另提供一種顏色偵測方法，包含有：發射出一光線以照射一物體：偵測一反射光並量測該反射光之顏色值；以及根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。

本發明另提供一種顏色偵測裝置，包含有：一顏色偵測單元，用來偵測該偵測裝置所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值以及偵測一反射光並量測該反射光之顏色值，其中該反射光係由一物體所反射；以及一處理單元，用來根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。

本發明另提供一種顏色偵測方法，包含有：偵測所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值；偵測一反射光並量測該反射光之顏色值，其中該反射光係由一物體所反射；以及根據該環境光之顏色值與該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。

1、5、7‧‧‧顏色偵測裝置

102、502‧‧‧光源單元

104、504、702‧‧‧顏色偵測單元

106、506、704‧‧‧處理單元

108、508、706‧‧‧提示單元

202‧‧‧遮光單元

204‧‧‧容置空間

206‧‧‧開口

402、602‧‧‧待測物體

502_R‧‧‧紅光光源

502_G‧‧‧綠光光源

502_B‧‧‧藍光光源

第1圖為本發明實施例之顏色偵測裝置之示意圖。

第2圖為第1圖中之顏色偵測裝置之一變化實施例之外觀示意圖。

第3圖為沿第2圖之剖線A-A’之側視示意圖。

第4圖為第2圖與第3圖之顏色偵測裝置之運作示意圖。

第5圖為本發明實施例之顏色偵測裝置之另一實施例示意圖。

第6圖為第5圖中之光源單元與顏色偵測單元之示意圖。

第7圖為本發明實施例之顏色偵測裝置之又一實施例示意圖。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一顏色偵測裝置1之示意圖。顏色偵測裝置1包含有一光源單元102、一顏色偵測單元104、一處理單元106以及一提示單元108。光源單元102用來發射出光線並照射至一待測物體。顏色偵測單元104用來偵測反射光並量測反射光之顏色值。顏色偵測單元104可設置於接近光源單元102的位置。處理單元106用來根據所量測到之反射光之顏色值來決定出待測物體之顏色值。提示單元108用來根據待測物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色。

請參考第2圖以及第3圖，第2圖為第1圖中之顏色偵測裝置1之一變化實施例之外觀示意圖。第3圖為沿第2圖之剖線A-A’之側視示意圖。如第2圖及第3圖所示，顏色偵測裝置1另包含有一遮光單元202。遮光單元202用以阻絕光線，可遮擋或吸收外部光線。遮光單元202的材料可包含各種不透光材料、可阻擋光材料及/或可反射光材料。遮光單元202之內部包含有一容置空間204。光源單元102與顏色偵測單元104設置於容置空間204之中。進一步地，遮光單元202另包含一開口206。待測物體可被置於開口206處以量測其顏色。如此一來，由於遮光單元202罩設於光源單元102與顏色偵測單元104並且待測物體被置於開口206處，此時外部環境光無法進入遮光單元202之內部。因此，顏色偵測單元104所感測到的反射光之顏色便不受環境光影響而為真實顏色。

舉例來說，請參考第4圖，假設顏色偵測裝置1係應用於一電子筆，光源單元102、顏色偵測單元104以及遮光單元202係設置於電子筆之筆身。當欲測量一待測物體402之顏色時，可將設置於電子筆上之遮光單元202的開口206貼近並緊靠或是蓋住待測物體402之表面，使待測物體402位於開口206處。在此情 況下，外部環境光無法進入遮光單元202之內部，顏色偵測單元104所偵測到的反射光是不受外部環境光的影響而單純為光源單元102的光線經反射所形成。光源單元102可發射出標準白光光線或是大致接近於白光的光線。例如，光源單元102可朝向開口206發射出顏色值為(255，255，255)的光線以照射到待測物體402，其中括號內依次為紅色分量值、綠色分量值以及藍色分量值。光源單元102亦可發射出顏色值為接近(255，255，255)的光線以照射到待測物體402。由於待測物體402係被置於開口206處，當光源單元102發出的光線照射到待測物體402後經反射而形成反射光。顏色偵測單元104偵測反射光並量測反射光之顏色值，以提供至處理單元106。由於不受外部環境光的影響，此時反射光係為光源單元102所發出之光線經待測物體402反射所形成。在此情況下，處理單元106可將所量測到之反射光之顏色值判斷為待測物體之顏色值。換言之，在遮光單元202罩設於光源單元102與顏色偵測單元104的設計下，顏色偵測單元104可在無環境光影響的暗室中直接測出待測物體的真實顏色。

此外，提示單元108可根據待測物體之顏色值來產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色。如此一來，當使用者在使用電子筆進行操作時將可經由提示單元108而即時得知待測物體的真實顏色。例如，當處理單元106判斷出待測物體之顏色值為(129，216，208)(即，蒂芬妮藍色(Tiffany blue))。提示單元108可據以產生一顏色值為(129，216，208)之燈光，來提示使用者目前所量測出之待測物體之顏色為蒂芬妮藍色。提示單元108也可產生一語音訊號，以模擬人聲語音方式提示使用者目前所量測出之待測物體之顏色為蒂芬妮藍色。

請參考第5圖，第5圖為本發明實施例之一顏色偵測裝置5之示意圖。 顏色偵測裝置5包含有一光源單元502、一顏色偵測單元504、一處理單元506以及一提示單元508。首先，顏色偵測單元104可偵測顏色偵測裝置5所在環境之一環境光並量測環境光之顏色值。接著，處理單元506可依據所量測到之環境光之顏色值與一目標顏色之顏色值產生一顏色校正值。其中目標顏色可以是標準白色或是大致接近於白色。例如，若環境光之顏色值為(160，190，200)，目標顏色為標準白色(即顏色值為(255，255，255))。處理單元506可計算目標顏色之顏色值與環境光之顏色值之一差值，以產生顏色校正值。例如，顏色校正值為((255-160，255-190，255-200)=(95，65，55))。

接著，光源單元502可產生相應於顏色校正值之光線並照射至待測物體，藉此將原本非標準白光的環境光進一步補償成標準白光。在此情況下，光源單元502所產生相應於顏色校正值之光線即相當於一補償光。例如，若顏色校正值為(95，65，55)，光源單元502可產生顏色值為(95，65，55)之光線以照射至待測物體上。此外，光源單元502可包含有一紅光光源、一綠光光源以及一藍光光源，並分別依據各顏色分量值來產生相應顏色光線，進而將所有顏色光源混光成相應於顏色校正值之光線。顏色偵測單元504偵測反射光並量測反射光之顏色值。其中，顏色偵測單元504所量測到之反射光包含一第一反射光以及一第二反射光。第一反射光可以是由光源單元502所發射出之相應於顏色校正值之光線照射至待測物體並由待測物體反射所形成。第二反射光可以是由環境光照射至待測物體並由待測物體反射所形成。舉例來說，請參考第6圖，環境光照射至待測物體602上，同時光源單元502所產生之相應於顏色校正值之光線(即第6圖中之補償光)也會照射至待測物體602。如第6圖所示，光源單元502包含有一紅光光源502_R、一綠光光源502_G以及一藍光光源502_B，其中紅光光源502_R、綠光光源502_G及藍光光源502_B所發射的光線可混光成相應於顏色校 正值之光線。環境光與相應於顏色校正值之光線(即第6圖中之補償光)經待測物體602反射而產生反射光。接著，處理單元506可根據所量測到之反射光之顏色值來決定出待測物體之顏色值。在此情況下，由於藉由光源單元502所產生相應於顏色校正值之光線來將照射至待測物體的光線由非標準白光補償成標準白光。處理單元506可將所量測到之反射光之顏色值判斷為待測物體之顏色值。換言之，在光源單元502所發出相應於顏色校正值之光線的作用下會將照射至待測物體的光線補償至標準白光，而可助於精確量測出待測物體的真實顏色。

類似地，提示單元508可根據待測物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色。如此一來，當使用者在使用電子筆進行操作時將可經由提示單元508的提示而即時得知待測物體的真實顏色。此外，亦可由光源單元502來產生相應燈光之提示訊號。也就是說，光源單元502與提示單元508亦可整合一起，如此一來，光源單元502除了產生補償光(相應於顏色校正值之光線)之外，尚可產生提示燈光。例如，假設顏色偵測裝置5係應用於一電子筆，光源單元502及顏色偵測單元504設置於電子筆之筆身。當處理單元506判斷出待測物體之顏色值時，光源單元502即可產生與待測物體之顏色值相同之燈光，來提示使用者目前所量測出之待測物體之顏色。

請參考第7圖，第7圖為本發明實施例之一顏色偵測裝置7之示意圖。顏色偵測裝置7包含有一顏色偵測單元702、一處理單元704以及一提示單元706。顏色偵測單元702可偵測顏色偵測裝置7所在環境之一環境光並量測環境光之顏色值。接著，顏色偵測單元702可偵測一反射光並量測該反射光之顏色值。其中，反射光是經由一待測物體反射所形成反射光。處理單元704可根據環境光之顏色值與反射光之顏色值決定出待測物體之顏色值。處理單元704可計算反射 光之顏色值與環境光之顏色值之一差值，以產生一顏色值，並將所計算出之顏色值判斷為待測物體之顏色值。如此一來，將可得到待測物體的真實顏色。進一步地，提示單元706可根據所判斷出之待測物體之顏色值來產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色。

值得注意的是，上述實施例僅為本發明之舉例說明，本領域具通常知識者當可根據實際需求做適當地修改。舉例來說，本發明實施例所述之光源單元可以是發光二極體、雷射二極體或是其他任何可發射光線之裝置。本發明實施例所述之提示單元可以是一發光裝置、一揚聲器或一震動單元等，用以發出特定燈號、聲音、震動或其他提示訊號來通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色。此外，本發明實施例所述之顏色值係用以代表顏色的數值，在上述實施例中是以RGB顏色空間(三原色光模式)之RGB顏色值的表示方式來說明，其中RGB顏色值可表示為(紅色分量值，綠色分量值，綠色分量值)，但不限於此，亦可採用其他顏色空間的表示方式，例如CMYK顏色空間、HSV顏色空間、HSL顏色空間、YCbCr顏色空間、XvYCC顏色空間。

綜上所述，本發明實施例可提供正確地量測出物體真實顏色，並且藉由提示單元可通知使用者目前所量測出之待測物體之顏色而提昇使用者的使用便利性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (15)

1. 一種顏色偵測裝置，包含有：一光源單元，用來發射出一光線以照射一物體：一顏色偵測單元，用來偵測該顏色偵測裝置所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值；以及一處理單元，用來根據該環境光之顏色值與一目標顏色之顏色值產生一顏色校正值，並控制該光源單元產生相應於該顏色校正值之該光線以照射至該物體；其中，該顏色偵測單元另量測有關於該物體之一反射光並量測該反射光之顏色值，以及該處理單元根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顏色偵測裝置，其另包含：一遮光單元，用以阻絕光線，其中該遮光單元之內部包含有一容置空間，以及該光源單元與該顏色偵測單元係設置於該容置空間之中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顏色偵測裝置，其中該顏色校正值為該目標顏色之顏色值與該環境光之顏色值之一差值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顏色偵測裝置，其中該顏色偵測單元所量測到之該反射光包含一第一反射光以及一第二反射光，該第一反射光係由該光源單元所發射出之相應於該顏色校正值之該光線照射至該物體並由該物體反射所形成，以及該第二反射光係由該環境光照射至該物體並由該物體反射所形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顏色偵測裝置，其另包含：一提示單元，用來根據所決定出之該物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出該物體之顏色。
6. 一種顏色偵測方法，包含有：偵測所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值；根據該環境光之顏色值與一目標顏色之顏色值產生一顏色校正值；發射出相應於該顏色校正值之一光線以照射一物體：偵測一反射光並量測該反射光之顏色值；以及根據該反射光之顏色值決定出該物體之顏色值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顏色偵測方法，其另包含：將一光源單元與一顏色偵測單元設置於一遮光單元之內部，以阻隔外部光線，使該反射光為該光源單元所發射之該光線照射至該物體並由該物體反射所形成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顏色偵測方法，其中根據該環境光之顏色值與該目標顏色之顏色值產生該顏色校正值之步驟包含有：計算該目標顏色之顏色值與該環境光之顏色值之一差值，以產生該顏色校正值。
9. 如申請專利範圍第6項所述之顏色偵測方法，其中所量測到之該反射光包含一第一反射光以及一第二反射光，該第一反射光係相應於該顏色校正值之該光線照射至該物體並由該物體反射所形成，以及該第二反射光係由該 環境光照射至該物體並由該物體反射所形成。
10. 如申請專利範圍第6項所述之顏色偵測方法，其另包含：根據所決定出之該物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之該物體之顏色。
11. 一種顏色偵測裝置，包含有：一顏色偵測單元，用來偵測該偵測裝置所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值以及偵測一反射光並量測該反射光之顏色值，其中該反射光係由一物體所反射；以及一處理單元，用來計算該反射光之顏色值與該環境光之顏色值之一差值並據以決定出該物體之顏色值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顏色偵測裝置，其另包含：一提示單元，用來根據所決定出之該物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出該物體之顏色。
13. 一種顏色偵測方法，包含有：偵測所在環境之一環境光並量測該環境光之顏色值；偵測一反射光並量測該反射光之顏色值，其中該反射光係由一物體所反射；以及計算該反射光之顏色值與該環境光之顏色值之一差值並據以決定出該物體之顏色值。
14. 如申請專利範圍第13項所述之顏色偵測方法，其另包含：將一光源單元與一顏色偵測單元設置於一遮光單元之內部，以阻隔外部光線。
15. 如申請專利範圍第13項所述之顏色偵測方法，其另包含：根據所決定出之該物體之顏色值產生一提示訊號，以通知使用者目前所量測出之該物體之顏色。