基于雙CCD自動(dòng)瞄準(zhǔn)數(shù)字折射儀的設(shè)計(jì).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(guò)這兩項(xiàng)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(cè)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(guò)手工操作，最終需要用戶以目測(cè)的方式來(lái)記錄物質(zhì)折射率值。由于是依靠人工操作來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量，帶入的人工測(cè)量誤差會(huì)變得難以控制

2、。再加上操作的步驟過(guò)于繁瑣，造成測(cè)量的工作效率比較低。為改變這種狀況，目前市場(chǎng)上已經(jīng)引進(jìn)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(jì)較為復(fù)雜，對(duì)工藝設(shè)計(jì)的要求很高，所以其價(jià)格一般都比較昂貴。
　　為了能夠在折射儀產(chǎn)品的性能和價(jià)格之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，本文提出了一種利用雙線陣電荷耦合元件（Charge-coupled Device）（簡(jiǎn)稱CCD）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(guò)程和具體的軟硬件

3、設(shè)計(jì)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(duì)定位光線和折射光線進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，根據(jù)視場(chǎng)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(lái)推算出物質(zhì)的實(shí)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(shí)際采樣得到的數(shù)據(jù)做了仿真，證實(shí)了算法的合理性。
　　另外，本文還針對(duì)數(shù)字折射儀人工定標(biāo)難的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套用于數(shù)字折射儀