基于智能手機(jī)的便攜光譜測量系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 12:51
如今,照明與顯示設(shè)備蓬勃發(fā)展,LED燈具、VR設(shè)備、電視屏幕等發(fā)光器件都需要進(jìn)行相關(guān)的光學(xué)檢測。其中最主要的檢測設(shè)備就是光譜儀,利用光譜儀對光源進(jìn)行光譜測量,就可以得到光源的光學(xué)參數(shù)。如今的主流光譜儀,存在價(jià)格高昂、設(shè)備龐大、操作繁瑣等缺點(diǎn),其余的小型光譜儀也存在價(jià)格過高、需與電腦相連、數(shù)據(jù)處理不便的問題。在日常生活中,移動(dòng)式的便攜光譜測量可以被廣泛的使用于燈具的光源檢測、超市的食品檢測等應(yīng)用場景,但因?yàn)楣庾V儀的成本、體積等因素制約并未實(shí)際推廣。本文針對現(xiàn)有光譜測量儀器中的不足之處,開發(fā)了一種基于智能手機(jī)進(jìn)行光譜測量的便攜系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用智能手機(jī)中的攝像頭與CPU很好的代替了光譜儀中的探測器與上位機(jī),有效降低了硬件成本。通過圖像算法解決不同型號手機(jī)對測試裝置的適配問題,實(shí)現(xiàn)了圖像處理和測試裝置的分離,方便攜帶。采用成像式光路配合手機(jī)圖像算法可以實(shí)現(xiàn)不同場景下實(shí)時(shí)實(shí)地快速光譜測試。研究的具體內(nèi)容為:1.設(shè)計(jì)并搭建智能手機(jī)光譜測量裝置。該裝置由入射狹縫、平凸透鏡、反射式閃耀光柵、柱面透鏡、標(biāo)準(zhǔn)白板構(gòu)成。入射狹縫用于濾除目標(biāo)光源外的雜散光,平凸透鏡用于將入射光準(zhǔn)直為平行光,閃耀光柵將平行光色...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 光譜測量概述
1.1.1 光譜測量歷史
1.1.2 光譜測量原理
1.1.3 光色度學(xué)參數(shù)
1.2 智能手機(jī)概述
1.2.1 智能手機(jī)發(fā)展歷史
1.2.2 智能手機(jī)實(shí)驗(yàn)室的研究概述
1.3 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 光譜儀與智能手機(jī)構(gòu)造原理
2.1 引言
2.2 光譜儀簡介
2.2.1 光譜儀組成結(jié)構(gòu)
2.2.2 光譜儀性能參數(shù)
2.2.3 光譜儀元件參數(shù)
2.3 智能手機(jī)結(jié)構(gòu)及光學(xué)應(yīng)用
2.3.1 智能手機(jī)硬件構(gòu)造
2.3.2 Android系統(tǒng)架構(gòu)
2.3.3 智能手機(jī)光學(xué)應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于Android手機(jī)的光學(xué)外設(shè)搭建及軟件編寫
3.1 引言
3.2 硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與外設(shè)裝置結(jié)構(gòu)
3.2.2 光路結(jié)構(gòu)與原理
3.3 軟件編寫
3.3.1 軟件框架流程
3.3.2 相機(jī)
3.3.3 光譜分析
3.3.4 歷史相冊
3.3.5 設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
第四章 OpenCV圖像處理與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 引言
4.2 OpenCV光譜圖像處理
4.2.1 Android與OpenCV中的像素?cái)?shù)據(jù)與內(nèi)存管理
4.2.2 Canny邊緣檢測與圖像裁剪
4.3 光譜標(biāo)定
4.3.1 波長標(biāo)定
4.3.2 強(qiáng)度標(biāo)定
4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用例談[J]. 張智嚴(yán). 中國新通信. 2019(01)
[2]光譜學(xué)的早期發(fā)展史及其意義[J]. 高海,呂仕儒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]發(fā)現(xiàn)物理中波動(dòng)與波動(dòng)光學(xué)的美[J]. 慶書呈. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(30)
[4]中國智能硬件進(jìn)化簡史[J]. 陸平,黎文娟. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2018(08)
[5]1816年7月:菲涅耳對于光波動(dòng)理論的證據(jù)[J]. 蕭如珀,楊信男. 現(xiàn)代物理知識. 2018(04)
[6]光學(xué)元件偏振參數(shù)的測量方法及裝置[J]. 劉明強(qiáng). 大學(xué)物理. 2018(04)
[7]通過智能手機(jī)發(fā)展歷史解析新產(chǎn)品定價(jià)策略[J]. 趙雨. 現(xiàn)代營銷(下旬刊). 2018(01)
[8]波動(dòng)光學(xué)綜合測試儀的設(shè)計(jì)和測量原理[J]. 李淑青,王若淵,黨亞男,景銀蘭. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2017(03)
[9]基于Wollaston棱鏡的圖像復(fù)分快照式成像光譜儀設(shè)計(jì)[J]. 裴琳琳,相里斌,劉揚(yáng)陽,呂群波,邵曉鵬. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(12)
[10]羅蘭光柵在光譜儀中對接收能量的影響分析[J]. 周輝,張善文,崔繼承,王瑋,趙旭龍,李曉天. 光學(xué)技術(shù). 2016(05)
博士論文
[1]微型光譜儀關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 劉康.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于手機(jī)的光譜儀數(shù)據(jù)傳輸及處理[D]. 劉躍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于Android平臺光譜數(shù)據(jù)處理分析軟件的實(shí)現(xiàn)[D]. 肖河.昆明理工大學(xué) 2016
[3]CCD火花直讀光譜儀光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 陳希.華中科技大學(xué) 2016
[4]便攜式光纖光譜儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[D]. 張國棟.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3485380
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 光譜測量概述
1.1.1 光譜測量歷史
1.1.2 光譜測量原理
1.1.3 光色度學(xué)參數(shù)
1.2 智能手機(jī)概述
1.2.1 智能手機(jī)發(fā)展歷史
1.2.2 智能手機(jī)實(shí)驗(yàn)室的研究概述
1.3 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 光譜儀與智能手機(jī)構(gòu)造原理
2.1 引言
2.2 光譜儀簡介
2.2.1 光譜儀組成結(jié)構(gòu)
2.2.2 光譜儀性能參數(shù)
2.2.3 光譜儀元件參數(shù)
2.3 智能手機(jī)結(jié)構(gòu)及光學(xué)應(yīng)用
2.3.1 智能手機(jī)硬件構(gòu)造
2.3.2 Android系統(tǒng)架構(gòu)
2.3.3 智能手機(jī)光學(xué)應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于Android手機(jī)的光學(xué)外設(shè)搭建及軟件編寫
3.1 引言
3.2 硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與外設(shè)裝置結(jié)構(gòu)
3.2.2 光路結(jié)構(gòu)與原理
3.3 軟件編寫
3.3.1 軟件框架流程
3.3.2 相機(jī)
3.3.3 光譜分析
3.3.4 歷史相冊
3.3.5 設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
第四章 OpenCV圖像處理與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 引言
4.2 OpenCV光譜圖像處理
4.2.1 Android與OpenCV中的像素?cái)?shù)據(jù)與內(nèi)存管理
4.2.2 Canny邊緣檢測與圖像裁剪
4.3 光譜標(biāo)定
4.3.1 波長標(biāo)定
4.3.2 強(qiáng)度標(biāo)定
4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用例談[J]. 張智嚴(yán). 中國新通信. 2019(01)
[2]光譜學(xué)的早期發(fā)展史及其意義[J]. 高海,呂仕儒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]發(fā)現(xiàn)物理中波動(dòng)與波動(dòng)光學(xué)的美[J]. 慶書呈. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(30)
[4]中國智能硬件進(jìn)化簡史[J]. 陸平,黎文娟. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2018(08)
[5]1816年7月:菲涅耳對于光波動(dòng)理論的證據(jù)[J]. 蕭如珀,楊信男. 現(xiàn)代物理知識. 2018(04)
[6]光學(xué)元件偏振參數(shù)的測量方法及裝置[J]. 劉明強(qiáng). 大學(xué)物理. 2018(04)
[7]通過智能手機(jī)發(fā)展歷史解析新產(chǎn)品定價(jià)策略[J]. 趙雨. 現(xiàn)代營銷(下旬刊). 2018(01)
[8]波動(dòng)光學(xué)綜合測試儀的設(shè)計(jì)和測量原理[J]. 李淑青,王若淵,黨亞男,景銀蘭. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2017(03)
[9]基于Wollaston棱鏡的圖像復(fù)分快照式成像光譜儀設(shè)計(jì)[J]. 裴琳琳,相里斌,劉揚(yáng)陽,呂群波,邵曉鵬. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(12)
[10]羅蘭光柵在光譜儀中對接收能量的影響分析[J]. 周輝,張善文,崔繼承,王瑋,趙旭龍,李曉天. 光學(xué)技術(shù). 2016(05)
博士論文
[1]微型光譜儀關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 劉康.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于手機(jī)的光譜儀數(shù)據(jù)傳輸及處理[D]. 劉躍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于Android平臺光譜數(shù)據(jù)處理分析軟件的實(shí)現(xiàn)[D]. 肖河.昆明理工大學(xué) 2016
[3]CCD火花直讀光譜儀光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 陳希.華中科技大學(xué) 2016
[4]便攜式光纖光譜儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[D]. 張國棟.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3485380
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