小波分析对牛顿环CCD图像的无损研究

目的准确测量平凸透镜的曲率半径。方法通过CCD成像技术将等厚干涉条纹——牛顿环图像通过图像采集卡转换为计算机可以识别的数字图像,采用小波分析法对牛顿环图像进行无损研究。结果克服了图像与背景对比度差引起的图像不清楚的缺点,从而使测量的精度进一步提高。结论文中提到方法与传统移测显微镜法得到的曲率半径对比结果表明,误差明显减少。     

基于牛顿环-曲率半径计算的CCD数字图像测量软件设计及应用

根据CCD数字图像处理技术,利用Delphi6设计出一种实用的数字图像测量软件,将此测量软件应用在等厚干涉-牛顿环实验中,通过CCD成像可以获取清晰的等厚干涉条纹—牛顿环图像,将此测量软件经过长度定标后,可以方便快捷的测量出第n级(或第m级)干涉条纹的直径D(或半径r),通过计算机测量计算的牛顿环曲率半径R误差远小于传统测量方法。     

牛顿环实验的智能化测量研究

将计算机信息技术与现代CCD技术相结合,组成智能化测量系统应用到牛顿环实验中,使牛顿环实验观察直观,数据采集处理简便,提高了实验精度,实现了牛顿环实验测量的智能化．     

牛顿环实验的研究和思考

牛顿环测量透镜的曲率半径是大学物理实验中一个基础光学实验,该实验用牛顿环产生的等厚干涉条纹来测量透镜的曲率半径,这种测量方法适用于测量很大的曲率半径。本文阐述了牛顿环干涉原理,解释了牛顿环实验图样并就牛顿环实验中的几个需要注意的问题,做一些简要的论述。     

CCD在牛顿环-光的干涉实验中的应用

用读数显微镜直接观察和测量牛顿环形成的干涉条纹,人眼易于疲劳。应用CCD、显示器等设备替代传统的牛顿环实验的观测系统,既能提高实验的效果,又利于实验演示,在大学物理实验教中具有一定的实用价值。文中提出了CCD在实验中应用的具体方案,并对系统的各个部分进行了详细的分析。     

用CCD成像系统观测牛顿环

采用了一种替代传统牛顿环实验仪的新的观测系统和数据处理方法,该方法充分利用图像传感器技术和计算机的图像处理功能,能在保持原有测量精度条件下,使实验的观测效果更好,数据采集更方便。通过自编Visual C＋＋软件对数据进行处理,算出透镜焦距。在物理实验教学方面有一定的实用价值。     

牛顿环实验的研究

理论和实验研究表明,牛顿环实验中平凸透镜和平板玻璃的弹性形变和磨损,影响平凸透镜曲率半径的准确测量,采用干涉级数差法可以消除平凸透镜的磨损和弹性形变、平板玻璃的磨损对平凸透镜曲率半径测量的影响。另外,平板玻璃的弹性形变会引起平凸透镜曲率半径的测量值偏大,可通过测量较高级数的干涉条纹减小这种测量误差。因此,在牛顿环实验中应尽量避免平板玻璃发生弹性形变,也就是干涉圆环的中心暗斑的尺寸应该尽量小,同时测量级数较高的干涉条纹且采用干涉级数差法计算平凸透镜的曲率半径。     

等厚干涉中非等精度测量的不确定度分析

综合考虑牛顿环实验中牛顿环的直径、入射光的波长以及测量不规范等三个因素对透镜曲率半径的影响,推导出总不确定度的解析式。分别利用两种方法对不确定度做了计算,在精确度要求不高的情况下,给出了一种较简易的非等精度测量的不确定度处理方法。     

牛顿环实验的应用及误差探讨

本文综述了牛顿环在测量凸透镜曲率半径、测量入射光波长、检测透镜质量等几个方面的应用。每个实验都不会做得尽善尽美,都存在一定的系统误差和随机误差,本文对牛顿环实验存在误差的几个方面进行了改进,包括实验装置、过程、数据处理方法的改进。     

微粒光散射图像获取方法的改进

测量微粒粒度分布时,其光散射强度空间谱的准确获取以及其数值处理是决定测量精度的关键,研究表明,常用的二极管环靶空间分辨率低,且在宽信号响应域内响应为非线性,而单色线阵图像传感器BW－CCD对大信号响应时会产生响应饱和,从而直接影响测量精度,对此,该文提出一种以真彩面阵图像传感器3C－CCD作传感器获取图像,对大信号单色响应饱和区进行RGB三色均衡拟合,有效地解决了大信号饱和问题,通过图像的数值处理,最终取得较好的实验结果。     

“牛顿环”实验的拓展

本文在牛顿环测凸透镜曲率半径实验基础上,论述了凸凹、凸凸透镜相接触以及空隙内充满透明介质时也能形成“牛顿环”,并且可利用来测量凹透镜曲率半径和介质折射率,进一步明确了“牛顿环”的形成条件,拓宽了应用范围。     

扩展牛顿环实验的研究

将牛顿环实验扩展为一个综合性实验。该实验包括牛顿环法、测量环法和激光球面干涉仪法测量透镜的曲率半径三个内容。     

基于CCD传感器的复杂焊缝跟踪系统的设计

针对传统CCD传感器焊缝跟踪系统在处理"Z"字型焊缝时存在脱靶的问题,对系统进行了改进.采用在CCD传感器上安装一面快速控制反射镜,使系统形成复合轴控制.该反射镜可以有效地控制光源和CCD传感器之间的光束,将脱靶信息快速地反映给CCD传感器以确保焊缝图像的连续及稳定.实验结果表明,该系统提高了跟踪精度,误差范围在0.5 mm以内.     

不同光源对牛顿环实验现象的影响

利用干涉理论,研究了牛顿环装置测量平凸透镜的曲率半径问题. 通过对比分析两种不同光源的实验图样,得出最佳光源是准单色钠光光源的结论.     

牛顿环实验数据处理及实验方法

本文对用牛顿环测定透镜曲率半径实验的3种数据处理方法(逐差法、加权平均法、最小二乘法)进行了讨论,并提出改进意见。牛顿环实验数据处理中逐差法是现行教材中较通用的方法。透镜凸面曲率半径计算公式为     

光学教学中的牛顿环理论和应用

本文探讨了牛顿环干涉的原理,并指出牛顿环现象可以应用于检测光学器件表面质量、测量透镜的曲率半径、测量未知液体的折射率.     

CCD在夫琅禾费实验数据处理中的应用研究

基于CCD技术在光学图像信息采集上的应用,结合计算机强大的信息处理功能,以光学实验中的夫琅禾费实验为例,应用CCD技术对实验中被测图像进行信息的采集、存储及数据处理.结果表明,该实验方法与传统的实验方法相比,可获得较高的测量精度,实现了光电一体化设计,并对CCD在其它光学实验数据处理上的应用提供参考.     

非接触式及浅近切割式牛顿环装置的工作原理

提出并分析了两种与传统牛顿环装置不同的变形牛顿环装置的工作原理——非接触式牛顿环装置和浅近切割式牛顿环装置；给出了两种变形的牛顿环装置的理论推导公式，理论推导证明非接触式和浅近切割式牛顿环装置与传统牛顿环装置具有相同的干涉规律及测量公式；并给出了非接触式、浅近切割式及相切式牛顿环的统一的光程差，牛顿环半径及凸透镜曲率半径测量公式。     

农药残留检测系统图像采集标定方法研究

利用农药残留检测试纸显色区域的颜色值进行农药残留度测量,需对测量系统中的彩色CCD图像传感器进行标定,消除图像颜色失真.采用在拍摄环境中放置灰度块的方法,利用灰度块的RGB分量平衡性与灰度线性渐变性,同时对彩色CCD图像传感器进行白平衡和非线性校正.实验表明,该标定方法能够很好地还原颜色值,有利于农药残留检测的后续工作.     

牛顿环实验中暗环直径的正确测量

在实验"用牛顿环测透镜的曲率半径"中,因为暗环条纹有一定宽度,所以在测量其直径问题上,各种教材说法不一。本文通过光学理论分析得出应选取暗环两侧的条纹外边缘之间距作为暗环直径的结论。