便携式手机光谱仪的研制及其软件开发

发布时间：2017-10-03 04:35

  本文关键词：便携式手机光谱仪的研制及其软件开发

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【摘要】：光谱成像仪是空间成像、目标探测的重要仪器,基于移动平台的便携式光谱成像仪是传统光谱仪的一个重要发展方向,便携式光谱仪具有智能、便携、体积小、集成化高、响应能力快等优点,在现场勘测、环境监测、食品检测、发光二极管(LED)测量、荧光测量、氧含量测量等特殊领域具有广阔的应用前景。便携式光谱成像系统包括光谱图像采集系统和光谱图像处理系统,本文针对便携式手机光谱仪的光路及机械结构进行设计,并基于VB开发了一套适用于检测光源主要光学性能参数的光谱图像处理软件。本文的研究工作对于便携式手机光谱仪的开发和应用有较重要的工程应用价值。主要研究工作有：在详细地分析了国内外便携式光谱仪使用及发展情况的基础上,结合智能手机的发展,对便携式手机光谱仪应用前景进行了分析；研究了光谱仪的基本组成和光谱仪的主要特性,详细分析了衍射光栅的分光原理和基本特征；在分析微型光谱仪两种经典光路结构的基础上,设计了便携式手机光谱仪的光路结构,并在光路分析开发软件ZEMAX上进行了仿真分析；对需用到的便携式光谱仪内部器件性能进行了研究,并且选择了光路中所用的光学元件；根据主要的光学性能指标和及其相应的算法,设计开发了光谱分析软件；最后,选定几种光源,将用手机光谱仪系统测试得到的光学参数值与照度计所测的参数值对比,验证了所研究的便携式手机光谱仪及其图像处理软件的可靠性。
【关键词】：便携式手机光谱仪 平面衍射光栅 波长标定 图像处理软件
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH744.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• CONTENTS8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 光谱系统简介11-12
• 1.3 便携式光谱仪的发展现状和发展趋势12-14
• 1.4 本文的主要工作14-16
• 第二章 光谱仪的基本特征16-28
• 2.1 光谱仪的基本组成16-18
• 2.2 光谱仪的基本特性18-23
• 2.2.1 光谱仪的工作光谱范围19
• 2.2.2 光谱仪的色散率19-21
• 2.2.3 光谱仪的分辨率21-22
• 2.2.4 光谱仪的光度特性22
• 2.2.5 光谱仪工作效率22-23
• 2.3 光谱仪的色散系统23-27
• 2.3.1 平面衍射光栅的分光原理23-25
• 2.3.2 平面衍射光栅的基本特征25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 便携式手机光谱仪的光路结构设计及器件选型28-39
• 3.1 便携式手机光谱仪的光路结构设计28-31
• 3.1.1 对称式切尼-特纳光学系统28-29
• 3.1.2 交叉式切尼-特纳光学系统29-31
• 3.2 光学器件的选型31-36
• 3.2.1 光栅的选型31-33
• 3.2.2 准直镜的选型33-34
• 3.2.3 成像镜的选型34-35
• 3.2.4 光电探测器的介绍35-36
• 3.3 手机光谱仪的分辨率36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 手机光谱仪软件开发39-56
• 4.1 主要光学性能指标39-42
• 4.2 软件主体设计42-44
• 4.3 软件主要功能的实现44-55
• 4.3.1 色品图的插入44-45
• 4.3.2 光谱曲线的绘制45-48
• 4.3.3 波长标定48-50
• 4.3.4 色坐标的计算50-52
• 4.3.5 色温的计算52-53
• 4.3.6 显色指数的计算53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 实验验证56-61
• 5.1 概述56
• 5.2 对比实验56-59
• 5.3 本章小结59-61
• 结论与展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

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10 罗顿;贾晓光;郭海萍;张赏;;光谱成像混合体可控性影像分解及应用分析[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2007年02期

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本文编号：963229