消激光散斑空間濾波綜合實驗儀的研制.pdf

1、空間濾波實驗是傅立葉光學中的一個重要實驗。如何在傳統(tǒng)的實驗中添加與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的光電信息技術方面的內容,成為課程實驗改革的關鍵之一。用眼睛觀察實驗現(xiàn)象的傳統(tǒng)實驗方法只能給出定性的結論。本文主要工作是設計并實現(xiàn)數(shù)字化的空間濾波實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用消激光散斑的光源照明設計、4f光路系統(tǒng)設計、圖像采集和分析系統(tǒng)的軟件編程設計。使得傳統(tǒng)的光學信息處理技術和現(xiàn)代計算機科學相結合,為在綜合實驗中增加與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的新的光電信息技術方面的

2、實驗內容,提供了一個良好的信息光學處理實驗平臺。
　　 本文首先對幾何光學和物理光學中與系統(tǒng)設計緊密相關的基本原理進行了簡要介紹。分析和提出了設計本實驗儀的幾點目標,建立了基于傳統(tǒng)實驗之上的新的系統(tǒng)方案。隨后,通過詳細的分析和計算確定了系統(tǒng)中的重要參數(shù)。在系統(tǒng)設計中充分考慮了空間濾波實驗系統(tǒng)的特點與一般規(guī)律,及在該系統(tǒng)上進行多個實驗的可能性需求,使得該系統(tǒng)可以方便擴展多個實驗。最后設計制作了實驗儀,并采用VB編程語言和Matri

3、xVB插件開發(fā)了圖像處理軟件。軟件在數(shù)據(jù)預處理方面可實現(xiàn)低噪聲圖像提取,不同方法進行的數(shù)據(jù)濾波等。軟件針對不同實驗分別設置處理功能,比如在濾波實驗中可精確判斷光柵頻率及條紋方向,衍射法測量細絲直徑實驗中可自動擬合曲線并搜索暗點位置。本文對該系統(tǒng)進行了實驗驗證,得到了較好的效果。
　　 作為研究的難點和重點,我們對系統(tǒng)整體方案的原理設計部分進行了詳細論證。對于系統(tǒng)中實驗物空間頻率,相鄰譜點間距,譜面范圍,透鏡焦距及口徑等重要參數(shù)都