本文關(guān)鍵詞：Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)與研究

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【摘要】：鋁絲電爆制備納米粉的過程會伴隨等離子體的產(chǎn)生,等離子體的產(chǎn)生過程是影響納米粉質(zhì)量的重要因素。利用Mach-Zehnder激光干涉法,通過相機獲取瞬態(tài)干涉條紋的分布,由此可以測量出爆炸過程中等離子體的濃度。電爆炸產(chǎn)生等離子體的時間只有幾微秒,激光的脈寬為納秒量級,相機快門時間為毫秒量級,為了同步激光發(fā)射,金屬絲爆炸,相機拍照,我們研制了同步控制系統(tǒng)。為了盡量減少爆炸過程中背景光在相機中的積累,得到對比度高的干涉條紋,設(shè)計了相機反相工作機制。進(jìn)行圖像處理時,采用激光透過率測定等離子體濃度。為了計算機自動識別同一組次的背景光條紋和爆炸條紋,并快速獲得圖像信息,我們采用了一套統(tǒng)一的圖像命名規(guī)則,此圖像命名規(guī)則貫穿整個系統(tǒng)控制軟件。為了保證軟件各個模塊穩(wěn)定工作以及整個系統(tǒng)軟件穩(wěn)定工作,我們對Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行了單元測試和集成測試。最終生成各個時間段等離子體濃度的三維分布圖。本論文首先討論了整個項目的基本概況,提出Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件的任務(wù)要求;然后論述了光學(xué)平臺控制軟件的基本架構(gòu)和基本功能;接著討論爆炸圖像的拍攝,同步控制系統(tǒng)軟件的搭建,相機反相工作的原理;然后論述了圖像處理軟件;最后對Mach-Zehnder干涉儀軟件系統(tǒng)進(jìn)行測試,生成等離子體濃度分析報告。Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件包括光學(xué)系統(tǒng)控制軟件,同步控制系統(tǒng)軟件,圖像處理軟件。光學(xué)系統(tǒng)控制軟件主要使用C#語言快速搭建;同步控制系統(tǒng)軟件主要以相機反相工作原理為核心,確保精準(zhǔn)抓拍到高質(zhì)量圖像;圖像處理軟件使用MATLAB GUI搭建界面,使用MATLAB編寫圖像處理算法代碼。
【關(guān)鍵詞】：Mach-Zehnder干涉儀 等離子體濃度 控制軟件 精準(zhǔn)測量
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH744.3;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 Mach-Zehnder激光干涉法項目背景15-16
• 1.2 等離子體的研究16-18
• 1.2.1 等離子體的產(chǎn)生16
• 1.2.2 等離子體特性及其參數(shù)16-17
• 1.2.3 等離子體的折射率17
• 1.2.4 干涉條紋與折射率的關(guān)系17-18
• 1.3 測量電爆過程中等離子體濃度發(fā)展?fàn)顩r18
• 1.4 Mach-Zehnder激光干涉儀概要18-20
• 1.5 Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件20-21
• 1.6 本文主要工作21-23
• 第二章 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)與研究23-43
• 2.1 PHC系列USB2.0 CMOS工業(yè)相機的特點和參數(shù)23-25
• 2.1.1 PHC系列USB2.0 CMOS工業(yè)相機特色23-24
• 2.1.2 PHC系列USB2.0 CMOS工業(yè)相機參數(shù)表24-25
• 2.2 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件的開發(fā)語言及開發(fā)平臺25-27
• 2.2.1 c#語言簡介25-26
• 2.2.2 Visual Studio 200526-27
• 2.3 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件的特點和功能27-35
• 2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件的特點27-28
• 2.3.2 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件系統(tǒng)基本操作28-35
• 2.4 光學(xué)系統(tǒng)控制軟件軟件的架構(gòu)35-42
• 2.4.1 DVP_SDK簡介36
• 2.4.2 相機工作流程圖36-42
• 2.5 本章小結(jié)42-43
• 第三章 同步控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)與研究43-51
• 3.1 同步控制的要點43-44
• 3.2 同步控制系統(tǒng)軟件的核心44-48
• 3.2.1 外觸發(fā)模式44-45
• 3.2.2 相機反相工作機制45-48
• 3.3 同步控制系統(tǒng)的主要界面48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 圖像處理軟件的開發(fā)與研究51-67
• 4.1 圖像處理算法的研究51-63
• 4.1.1 圖像初步去噪與濾波處理51-53
• 4.1.2 條紋的細(xì)化處理53-55
• 4.1.3 爆炸區(qū)范圍的定位計算55-58
• 4.1.4 等離子體濃度計算58-63
• 4.2 圖像處理軟件的開發(fā)框架及界面63-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 軟件測試及儀器測試效果分析67-85
• 5.1 軟件測試的概要67-68
• 5.2 Mach-Zehnder干涉儀系統(tǒng)控制軟件測試68-84
• 5.2.1 單元測試68-72
• 5.2.2 集成測試72-74
• 5.2.3 儀器測試效果評估74-84
• 5.3 本章小結(jié)84-85
• 第六章 總結(jié)與展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 致謝89-91
• 作者簡介91-92

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：566397