基于雙CCD自動瞄準(zhǔn)數(shù)字折射儀的設(shè)計.pdf

1、折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)，通過這兩項參數(shù)可以了解物質(zhì)的純度、色散大小等光學(xué)性能。阿貝折射儀是一種專門用于測量溶液折射率、濃度和平均色散等指標(biāo)的精密光學(xué)儀器，廣泛使用于石油、油脂、制藥、制漆、日用化工、制糖和地質(zhì)勘察等行業(yè)，也是相關(guān)工廠、學(xué)校、科研單位不可缺少的常用設(shè)備之一。
　　傳統(tǒng)的阿貝折射儀完全是通過手工操作，最終需要用戶以目測的方式來記錄物質(zhì)折射率值。由于是依靠人工操作來實現(xiàn)測量，帶入的人工測量誤差會變得難以控制

2、。再加上操作的步驟過于繁瑣，造成測量的工作效率比較低。為改變這種狀況，目前市場上已經(jīng)引進了多種數(shù)字化的折射儀產(chǎn)品。但是由于大多數(shù)產(chǎn)品光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜，對工藝設(shè)計的要求很高，所以其價格一般都比較昂貴。
　　為了能夠在折射儀產(chǎn)品的性能和價格之間找到一個平衡點，本文提出了一種利用雙線陣電荷耦合元件（Charge-coupled Device）（簡稱CCD）實現(xiàn)自動瞄準(zhǔn)數(shù)字折射儀的方案；本文詳細(xì)介紹了方案的構(gòu)建過程和具體的軟硬件

3、設(shè)計方法。本方案在光學(xué)結(jié)構(gòu)上還是沿用傳統(tǒng)的阿貝折射儀的光學(xué)模組。電路部分則采用兩塊高精度線陣CCD圖像傳感器件,分別對定位光線和折射光線進行圖像數(shù)據(jù)采集，根據(jù)視場圖像的特征和定標(biāo)擬合曲線，按照不同種物質(zhì)在CCD上產(chǎn)生的偏移量，來推算出物質(zhì)的實際折射率。本文還提出了一種新的曲線擬合切線的圖像邊緣定位算法，并且根據(jù)實際采樣得到的數(shù)據(jù)做了仿真，證實了算法的合理性。
　　另外，本文還針對數(shù)字折射儀人工定標(biāo)難的問題，設(shè)計了一套用于數(shù)字折射儀