论文部分内容阅读
本文对光谱测量的颜色法进行了研究。该法与目前已有的方法相比具有如下特点:对窄带光光谱测量可省去复杂的分光系统;有望使光谱测量仪器结构简单、操作简便和降低成本。论文的主要工作可归纳为如下几个方面:第一,应用光度学和色度学的理论,对光谱测量和颜色测量的工作机理进行了全面的研究。通过对各种光谱测量方法的比较,指出现有测量方法的局限性以及消除这些不利因素所采取的措施。第二,通过基于CCD的激光光斑测量的大量实验,对不同光强下激光光斑的RGB值变化规律进行了研究,对实验装置和图像处理软件进行了介绍,并对实验结果进行了定性的分析和讨论,得到了只有准确的测得R,G,B和光强四个值才能唯一的确定光的颜色的结论,并且为下一步基于颜色的光谱测量打下了基础。第三,提出了颜色测量实验装置的软硬件系统方案,实现了基于MSP430单片机的电路设计。通过基于TCS230颜色传感器的RGB和光强的大量测量实验,对RGB三色值与光强的关系进行了分析,进而总结了RGB三色值与窄带光中心波长的关系模型,并对实验结果进行了理论分析。第四,在大量实验数据的基础上,利用BP神经网络和不同的小波基函数相结合的方法分别对RGB与波长的关系进行建模,对采用不同小波基函数建模的结果进行了比较分析。结果表明,采用墨西哥草帽小波预测的误差更小。光谱测量的颜色法是一种新方法。本文取得的主要成果是建立了RGB与波长的关系模型,并设计完成了基于颜色法的光谱测量系统。相比国外的光谱仪器(分辨率为0.1nm左右),本系统对于低频波段的分辨率可以达到2.5nm。