线偏振光在水果组织中的偏振特性分布研究

发布时间：2020-06-18 16:30

【摘要】：水果因具有丰富的营养价值和可口的味道而深受人们的喜爱,人们的日常生活已经离不开水果。关于水果品质的光学检测方法有很多,主要有机器视觉技术、近红外光谱技术和高光谱成像技术。检测内容包括:晒伤、表面瘀伤、糖度、酸度、成熟度、可溶性固态物等。但是对于水果内部的病虫害检测却很难用上述传统的光学方法实现。目前,在生物医学领域已有一些学者利用偏振光所携带的信息来检测深层组织中常规下不可见的异物。为了开展利用偏振光成像技术对水果内部病虫害的检测工作,研究偏振光在水果组织中传播过程中偏振态的变化规律与水果组织的后向散射光的偏振特性具有十分重要的意义。本文以李子为研究对象,分析了线偏振光在李子表面的后向散射光和李子切面的前向散射光的偏振特性。实验采用波长为650nm的激光器、CCD工业相机、起偏器、检偏器分别搭建了采集后向散射光和前向散射光的实验平台。通过采集各个偏振方向下李子散射光的图片,编写图像处理程序,求出图片中每个像素点偏振光强的角分布图、偏振度及偏振角,从而得到整体散射光偏振特性的分布情况。主要研究包括两个方面:一,后向散射光的偏振特性分布情况,以及入射角与入射光偏振方向的变化对李子表面的后向散射光偏振特性的影响;二,线偏振光进入水果后,在传播方向上偏振特性的分布规律,以及入射光的偏振方向的变化对前向散射光偏振特性的影响。实验结果表明,线偏振光经水果组织后变成了部分偏振光,在光斑照射区域内,偏振度在水平方向和竖直方向均呈高斯分布。入射角的变化对散射光的偏振角影响不大,入射角增大,偏振度的值变小,入射角减小,偏振度的值变大。李子表面的后向散射光的偏振角与入射光的偏振角呈反比例变化,李子切面的前向散射光的偏振角与入射光的偏振角呈正比例变化。入射光为纯p波或s波时,散射光的偏振角与入射光的偏振角相同。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S66;TP391.41
【图文】：

中人的主观因素产生的影响。另外由于实验装置简单，能够快速地应用在自动检逡逑测的流水生产线上，因而在农业上的应用也不断增多。机器视觉检测技术通常应逡逑用在水果外部品质检测领域，其工作原理图如图１－１所示。逡逑Ｉ逡逑

且对人体微循环无侵害的方法，对生理和病理生理学领域，如糖尿病、高血压、逡逑脓毒症或多器官衰竭等多种疾病的定量评估、诊断、治疗或预测评估发挥了至关逡逑重要的作用。如图２－２是他们设计的正交偏振成像系统。逡逑ＯＰＳ邋ｉｍａｇｉｎｇ逡逑ＣＣＤ邋Ｙｉｄｋｒｏｃ}0ｅｒａ逦＾逦Ｂｅａｍ邋ｓｐＨｒｔｅｒ逡逑Ｌｄ／１邋３逦Ｖ邋２逡逑２－Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ逦．邋Ｔａｒｇｅｔ邋ｔｉｓｓｕｅ逡逑（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）逦＾邋＾邋Ｉ．邋Ｐｏｌａｒｉｓ！＊逡逑Ｌｉｇｂｉ邋ｓｏａｔｒｅｃ逡逑图２－２正交偏振成像系统逡逑２００８年，韩国京山大邱大学计算机与通信工程学院的Ｊｕｎｇ－Ｙｏｕｎｇ邋Ｓｏｎ［３７＞Ｐ逡逑韩国首尔汉阳大学电气与计算机工程系的Ｙｕ．邋Ａ．邋Ｖａｓｈｐａｎｏｖ利用偏振光多光谱图逡逑８逡逑

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本文编号：2719530