基于MSP430单片机控制的近红外光谱仪用光源

在使用近红外光谱仪器对农产品成分的含量进行测量时,光源的稳定性对测试结果非常重要.介绍了一种使用单片机控制的光源稳定系统,它通过AD采集反馈电压,运用数字PID算法,通过控制DA输出来调整NMOS场效应管的导通情况,从而达到稳定卤素灯工作电流的目的.该光源系统工作稳定可靠,控制精度优于0.02%,可作为近红外光谱仪专用光源.     

1种基于背景能量曲线的近红外光谱仪器响应函数监控及校准方法

针对近红外光谱分析中普遍存在的模型传递(仪器稳定性)问题,通过建立样品的信号漂移量和背景能量的信号漂移量之间的函数关系,实现了1种对仪器响应函数(状态)进行监控和校准的方法.采用两种不同的处理方式,采用手动调节分析仪器光源能量的方式,对基于阿达玛变换的近红外光谱仪的响应函数进行了模拟监控分析,对比分析了30个汽油样品的研究法辛烷值在校准前后的分析结果,计算结果证明了监控及校准方法的可行性和有效性.     

气体检测中基于MEMS技术的近红外光谱仪设计

根据传统近红外光谱仪的不足,利用MEMS微镜设计了近红外光谱仪的光路,并给出了仪器的设计框架,设计了仪器的上位机程序;利用单色仪和29.4%的甲烷气体样品和对样机进行测试,实验结果表明:在10～35℃内,仪器波长稳定性小于2 nm,并能够观测到甲烷在1650 nm附近吸光度约为0.01的吸收峰。MEMS技术应用在近红外光谱仪中,对于气体检测是可行的,并且能够使仪器做到便携式。     

近红外单籽粒大米无损检测仪的研制

本论文基于近红外原理设计和开发了滤光片型单籽粒大米成分检测装置.采用近红外透射技术,开发了以ARM7为核心的大米成分检测装置.仪器由以下几个功能模块组成:光源和光路部分、样品池、检测器、控制器、键盘和液晶显示器.与上位机通讯采用串口通讯,用VC++6.0编写了上位机软件,实现了大米成分含量的数据存储、数据处理、以及各组分图形曲线显示等功能.     

利用激光光源实现镍网开孔率的检测

分析了用光通量测量法镍网开孔率的理论依据和现有技术的缺点,采用激光二极管作为光电探头光源,使用四个光电二极管获取开孔率采样值,通过计算机软件校正光电二极管的非线性,采用多重数字滤波技术提高仪器的精度和的稳定性,实现自动测量、自动校准,同时还提供了与上位机通信的Max232接口.     

利用激光光源实现镍网开孔率的检测

分析了用光通量测量法镍网开孔率的理论依据和现有技术的缺点,采用激光二极管作为光电探头光源,使用四个光电二极管获取开孔率采样值,通过计算机软件校正光电二极管的非线性,采用多重数字滤波技术提高仪器的精度和的稳定性,实现自动测量、自动校准,同时还提供了与上位机通信的Max232接口。     

反射式强度调制型光纤压力传感器的研究

针对测量精度易受光源波动、光电探测器、光纤等影响的问题,提出了光源的稳幅、参与通道的设置、调制解调、零位自校准技术等措施,进行了实验测试并绘制了数据曲线,提高了系统稳定性和精度.     

一种小型半导体恒温控制系统的研制

为研究近红外光谱仪中的光源等核心部件受温度影响的特性,研制出一种专门的小型恒温控制系统,此系统采用先进的半导体制冷技术和数字PID算法,并巧妙地使用电机驱动芯片构成驱动电路,测试结果表明,该恒温系统工作稳定可靠,控制精度较高,在微小型恒温系统研制方面有一定的实用和推广价值.     

场景语义引导下的改进灰度世界算法

色彩恒常性的实现中,灰度世界算法通常因自然图像间场景差异导致较弱的光源估计性能.针对上述问题,提出了一种以场景语义为引导的改进灰度世界算法.首先,使用灰度化图像计算稠密SIFT描述子以避免彩色图像偏色干扰,SIFT描述子集合由词袋模型进一步生成无序视觉词汇;其次,以视觉词汇对应像素平均亮度为权重,基于空间金字塔匹配算法构建金字塔结构的亮度加权词频直方图;然后,采用直方图交叉核函数计算图像间场景语义相似度,并依据该相似度检索与测试图像场景语义相似的候选图像集;最后,所有候选图像的像素统计分布在经孤立森林算法移除异常值后被用于自适应推断,并更新灰度世界算法的固定假设,改进后灰度世界算法通过光源估计实现色彩恒常性.在ColorChecker,Cube+和NUS共3类公开色彩恒常数据集中的实验结果表明,所提算法在单相机测试中的光源估计角度误差较同类型灰度世界改进算法下降接近20%,且可在跨相机测试中取得对比算法中最低的光源估计角度误差.     

基于Lambert光照模型的图像真伪盲鉴别算法

依据Lambert光照模型,提出了基于Lambert光照模型的图像真伪盲鉴别算法.针对无限光源图像和局部光源图像,根据其实际的光强度与计算出的光强度之间的误差函数以及光源对光线的约束函数,分别提出了相应的算法用以计算图像中不同区域的光源方向,并根据这些不同区域的光源方向是否一致判定图像是否被篡改,从而对图像真伪进行盲鉴别.实验结果及分析表明,针对这2种图像各自提出的光源方向计算方法,能够准确地计算出图像中不同区域的光源方向,从而有效地鉴别出图像的真伪.