消激光散斑空間濾波綜合實(shí)驗(yàn)儀的研制.pdf

1、空間濾波實(shí)驗(yàn)是傅立葉光學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。如何在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中添加與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的光電信息技術(shù)方面的內(nèi)容,成為課程實(shí)驗(yàn)改革的關(guān)鍵之一。用眼睛觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法只能給出定性的結(jié)論。本文主要工作是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的空間濾波實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用消激光散斑的光源照明設(shè)計(jì)、4f光路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖像采集和分析系統(tǒng)的軟件編程設(shè)計(jì)。使得傳統(tǒng)的光學(xué)信息處理技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合,為在綜合實(shí)驗(yàn)中增加與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的新的光電信息技術(shù)方面的

2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提供了一個(gè)良好的信息光學(xué)處理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　 本文首先對(duì)幾何光學(xué)和物理光學(xué)中與系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊密相關(guān)的基本原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。分析和提出了設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)儀的幾點(diǎn)目標(biāo),建立了基于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)之上的新的系統(tǒng)方案。隨后,通過詳細(xì)的分析和計(jì)算確定了系統(tǒng)中的重要參數(shù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮了空間濾波實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)與一般規(guī)律,及在該系統(tǒng)上進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)的可能性需求,使得該系統(tǒng)可以方便擴(kuò)展多個(gè)實(shí)驗(yàn)。最后設(shè)計(jì)制作了實(shí)驗(yàn)儀,并采用VB編程語(yǔ)言和Matri

3、xVB插件開發(fā)了圖像處理軟件。軟件在數(shù)據(jù)預(yù)處理方面可實(shí)現(xiàn)低噪聲圖像提取,不同方法進(jìn)行的數(shù)據(jù)濾波等。軟件針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)分別設(shè)置處理功能,比如在濾波實(shí)驗(yàn)中可精確判斷光柵頻率及條紋方向,衍射法測(cè)量細(xì)絲直徑實(shí)驗(yàn)中可自動(dòng)擬合曲線并搜索暗點(diǎn)位置。本文對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到了較好的效果。
　　 作為研究的難點(diǎn)和重點(diǎn),我們對(duì)系統(tǒng)整體方案的原理設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了詳細(xì)論證。對(duì)于系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)物空間頻率,相鄰譜點(diǎn)間距,譜面范圍,透鏡焦距及口徑等重要參數(shù)都