光斑圖像分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)光斑的分析方式有明顯的局限性，例如燒蝕法等，已經(jīng)不能滿足越來(lái)越高的應(yīng)用需求及精度要求，因此需要具有更高效率、更精確、成本低廉、操作方便、易于分析和保存的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)光斑參數(shù)的測(cè)量和分析。隨著CCD技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，本文基于CCD探測(cè)器為基礎(chǔ)，利用成像方式間接測(cè)量光斑特性的系統(tǒng)。
　　本文以光斑檢測(cè)和分析的應(yīng)用需求為背景，利用光電轉(zhuǎn)換及成像技術(shù)，設(shè)計(jì)以CCD設(shè)備為基礎(chǔ)，利用數(shù)字圖像處理算法完成對(duì)成像光斑數(shù)據(jù)的光強(qiáng)分布、

2、光斑質(zhì)心位置等相關(guān)參數(shù)的估計(jì)和測(cè)量。
　　本文按照軟件工程的規(guī)范，利用UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言完整設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從業(yè)務(wù)需求中提取系統(tǒng)的功能模塊，主要包括CCD校正、采集控制、圖像去噪、增強(qiáng)顯示、參數(shù)計(jì)算等，并針對(duì)各模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括具體算法和活動(dòng)圖等，最后在Visual C++2005平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各功能模塊并進(jìn)行單元及系統(tǒng)的測(cè)試。
　　本文的主要工作包括：
　　1、分析CCD傳感器在成像過(guò)程中的非均勻性影響，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)CCD校

3、正算法，包括一點(diǎn)校正和兩點(diǎn)校正算法，提高成像質(zhì)量和精度。
　　2、基于CCD傳感器，利用SDK二次開(kāi)發(fā)包，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了光斑圖像的連續(xù)采集和外觸發(fā)采集功能，能夠完成對(duì)連續(xù)、脈沖型光源的完整捕獲，并提供實(shí)時(shí)顯示功能。
　　3、針對(duì)光斑在獲取、傳輸過(guò)程中的噪聲特性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了包括背景去噪、中值去噪、鄰域均值去噪等算法，完成對(duì)光斑圖像的預(yù)處理，為后續(xù)的分析提供更接近真實(shí)光斑的圖像數(shù)據(jù)。
　　4、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)二維偽彩色增強(qiáng)算法，

4、提供給用戶更高分辨率的觀察模式。利用三維建模方式，全面立體地展現(xiàn)光斑各維度的分布情況。
　　5、基于預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算光斑的特征參數(shù)，便于用戶量化分析光斑特性。
　　系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)連續(xù)光源或者脈沖光源的采集，并基于對(duì)CCD的校正及去噪預(yù)處理，獲取真實(shí)反映光斑特性的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的分析，并以二維或者三維偽彩色變換的方式，便于用戶從各個(gè)方面觀察光斑的特性。
　　本系統(tǒng)的工作狀態(tài)良好，各測(cè)試模塊均能達(dá)到設(shè)計(jì)功能