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AS7341光谱传感器测量色温color_temperature_学习笔记

2022-07-21 05:03:00 【LiangWF22】

AS7341简介

（1）其光谱响应定义在约 350nm 至 1000nm 的波长范围内，八个光学通道覆盖可见光谱，一个通道可用于测量近红外光（NIR），一个通道是没有滤光器的光电二极管（C）。近红外光通道与其他可见光通道组合可以提供周围环境光条件（光源）检测的信息。

（2）六个通道可以由独立的 16 位 ADC 并行处理，而其他通道通过多路复用器访问。

（3）该器件还集成了专用通道，可检测 50Hz 或 60Hz 的环境光闪烁，闪烁检测引擎还可以用于在外部计算其他闪烁频率时缓冲数据。

（4）该器件还可以通过引脚 GPIO 与外部信号同步。

（5）小尺寸和低功耗的光谱传感器。

测量原理

我们可以直接利用AMS 提供的传感器批量生产的修正数据和基于 CIE1931 的 XYZ 修正矩阵来计算色温，XYZ 修正矩阵如下表 2。CIE1931XYZ 基色系统中的 X、Y、Z 的值可依据下面计算公式（3）：
在这里插入图片描述
CIE1931xyz颜色空间中的相对系数 x、y、z 可以采用如下公式（4）计算：

色温计算公式：
在这里插入图片描述

色温检测函数

//需要参数：spectraNum[10]数组
//spectralNum[10],存放着F1-F8 and Clear,NIR的数据
int color_temperature(unsigned int *spectralNum)
{
    
	float X,Y,Z,x,y,n,cdc;
	
	X=0.39814*spectralNum[0]+	1.29540*spectralNum[1]+	0.36956*spectralNum[2]+	0.10902*spectralNum[3]+	0.71942*spectralNum[4]+	1.78180*spectralNum[5]+	1.10110*spectralNum[6]	-0.03991*spectralNum[7]	-0.27597*spectralNum[8]	-0.02347*spectralNum[9];
	Y=0.01396*spectralNum[0]+	0.16748*spectralNum[1]+	0.23538*spectralNum[2]+	1.42750*spectralNum[3]+	1.88670*spectralNum[4]+	1.14200*spectralNum[5]+	0.46497*spectralNum[6]	-0.02702*spectralNum[7]	-0.24468*spectralNum[8]	-0.01993*spectralNum[9];
    Z=1.95010*spectralNum[0]+	6.45490*spectralNum[1]+	2.78010*spectralNum[2]+	0.18501*spectralNum[3]+	0.15325*spectralNum[4]+	0.09539*spectralNum[5]+	0.10563*spectralNum[6]+	0.08866*spectralNum[7]	-0.61140*spectralNum[8]	-0.00938*spectralNum[9];
	
	x=X/(X+Y+Z);
    y=Y/(X+Y+Z);

	
    n=(x-0.3320)/(0.1858-y);
    cdc=437*n*n*n+ 3601 *n*n +6831 *n+ 5517;
	return (int)cdc;
	
}