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半透半反式多光谱成像装置的研究

作　者: 康念铅
导　师: 刘木华
学　校: 江西农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 多光谱成像无损检测机器视觉
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 44次
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内容摘要

多光谱成像在现代无损检测技术中有着重大的意义,可对物体的外观品质和内部成分等进行测量、分析和处理,已经用于多种农产品的外观和内部品质检测之中。论文以半透半反式多光谱成像装置为研究的目标,通过对几何光学成像的理论研究,分析了半透半反式多光谱在设计上所存在的问题,以及各光学元件如透镜、面镜和光阑等在设计中的像差,畸变和色散等问题。采用ZEMAX光学设计软件,通过软件计算和优化方法,设计出了像差小,畸变小,色散低的多光谱成像系统。论文应用MATLAB软件对实验中采集的图像进行了分析,通过设计的成像光谱装置及CCD传感器拍摄了几组水果照片,利用MATLAB软件的图像处理工具箱,分析了在不同光谱下的图像,通过RYGB四色图像的对比分析,能够较好地区分水果的外观品质。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 成像光谱仪器的概述  7
  1.2 微型多通道成像光谱仪的研究意义  7-8
  1.3 本课题研究的技术路线和方法  8
  1.4 本论文各章的内容和布局  8-10
第二章半透半反式成像光谱仪设计原理  10-17
  2.1 光学设计的基本步骤  10-11
  2.2 半透半反镜式多通道成像光谱仪设计原理图  11-12
  2.3 ZEMAX简介  12-13
    2.3.1 ZEMAX的工作模式  12
    2.3.2 ZEMAX的功能  12-13
  2.4 ZEMAX设计物镜组  13-17
第三章成像光谱数据采集系统  17-27
  3.1 CCD传感器的工作原理  17
  3.2 系统所用CCD  17-21
    3.2.1 驱动电路  18-19
    3.2.2 CCD光谱响应范围  19
    3.2.3 特性参数  19-21
  3.3 采集与控制系统设计  21-27
    3.3.1 USB总线介绍  21-22
    3.3.2 CY7C68013处理器芯片  22-23
    3.3.3 系统供电电路  23-24
    3.3.4 程序存储器  24
    3.3.5 预处理电路  24-25
    3.3.6 A/D采样电路  25-27
第四章半透半反式多光谱成像装置的图像采集分析  27-40
  4.1 半透半反式多光谱成像装置的图像采集  27-28
  4.2 图像分割预处理  28-30
  4.3 多光谱图像合成  30-32
  4.4 提取感兴趣区域  32-34
  4.5 不同表面特征的灰度分布  34-36
  4.6 分级依据  36-39
  4.7 识别结果与分析  39-40
第五章总结与展望  40-41
参考文献  41-43
致谢  43

半透半反式多光谱成像装置的研究

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