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《北京理工大学》 2016年
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偏振散射特性测试系统研制

陈岁  
【摘要】:近年来,针对光的偏振散射特性的研究和利用越来越受到广泛关注。偏振信息可以用来有效地区分不同材质、不同粗糙度的散射体。偏振光成像相对传统的光强成像具有能提高目标的衬度以及区分材质的优势,在目标成像、识别和杂波抑制领域有着巨大的应用潜力。为了测试目标的偏振二向散射特性,本论文设计并研制了一套偏振散射特性测试系统。系统主要由光源支架、测量转台、测试设备以及各种光源等4部分组成,主要用于测量不同波长光源、不同入射角、不同偏振态及不同接收角的偏振散射数据,以便于分析被测物的偏振特性。论文首先广泛调研了偏振特性测试及分析的背景、意义、应用领域,以及国内外发展现状。在此基础上,对偏振测试系统的工作原理和组成进行了论述,并详细介绍了系统主要组成部件的具体实现方法。为了实现自动化测量,论文基于LabVIEW平台设计开发了一套系统测量控制软件,软件功能包括:转台控制、光纤光谱仪与功率计的控制与采集,以及基于SQL Server数据库的数据存储等。另外,为了从大量的数据中获取所需的数据,研究了基于SQL Server数据库的数据查询和导出方法。为了更好地分析目标偏振特性差异,开发了基于Matlab的偏振图像数据处理软件,用于计算不同位置的偏振图像的偏振参数。最后,对论文所做工作进行了总结,指出了工作中的不足及今后的改进方向。
【关键词】:偏振特性 光纤光谱仪 Lab VIEW SQL Server ODBC
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O436
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 绪论9-15
  • 1.1 偏振特性测试分析的背景与意义9-10
  • 1.2 国外发展概况10-11
  • 1.3 国内发展概况11-13
  • 1.4 论文主要内容与章节安排13-15
  • 第2章 偏振散射特性测试系统工作原理及组成15-25
  • 2.1 系统测量原理15-16
  • 2.2 系统组成16-19
  • 2.3 关键部件的设计与实现19-25
  • 2.3.1 激光光源19-20
  • 2.3.2 白光光源20-21
  • 2.3.3 液晶偏振相机21-22
  • 2.3.4 光纤光谱仪22-24
  • 2.3.5 激光功率计24-25
  • 第3章 偏振散射特性测试系统控制软件设计25-48
  • 3.1 LabVIEW简介25
  • 3.2 软件功能概述25-28
  • 3.3 视图模块28-29
  • 3.4 数据通信模块设计29-33
  • 3.4.1 数据通信协议30
  • 3.4.2 数据通信30-33
  • 3.5 光谱采集模块33-36
  • 3.5.1 OmniDriver简介33-34
  • 3.5.2 光谱采集34-36
  • 3.6 功率采集模块36-38
  • 3.7 数据存储模块38-48
  • 3.7.1 SQL Server数据库简介39
  • 3.7.2 SQL语言39-41
  • 3.7.3 LabVIEW与数据库的连接41-42
  • 3.7.4 LabVIEW对数据库的操作42-43
  • 3.7.5 LabSQL简介及使用43-44
  • 3.7.6 数据存储实现方法44-48
  • 第4章 测试数据检索48-54
  • 4.1 导出数据法48-53
  • 4.2 新建查询法53-54
  • 第5章 偏振相机数据处理54-58
  • 5.1 SALSA液晶偏振相机工作流程54-55
  • 5.2 处理软件的设计55-58
  • 第6章 总结与展望58-60
  • 6.1 总结58
  • 6.2 展望58-60
  • 参考文献60-62
  • 附录A:偏振相机数据处理软件代码62-69
  • 攻读学位期间发表论文与研究成果清单69-70
  • 致谢70

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