智能化白度测量系统设计
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摘要
本文主要阐述了白度测量系统的设计原理、设计方法及其性能测试及结果。
系统是根据色度学、光度学和辐射度学基本理论设计的。用卤钨灯模拟D_(65)照明体照射样品，采用d／o照明观测几何条件，用积分球对样品漫射光匀光，并用偏蓝硅光电池RCR接收光信号同时产生微弱电压信号。仪器采用单片机自控技术，自动完成对样品的(荧光)白度、明度、(不)透明度、光散射(吸收)系数等物理量的测量。经过电压放大，V／F转换，单片机自动对数据进行处理，最终显示并打印结果。经过最终测试表明：所设计的白度测试系统设计合理、性能及技术指标等基本达到设计要求。在论文最后，还讨论了该系统仍然存在的精度不够的问题以及解决方案。
This article described the design and application of MCU in thesystem of measurement of whiteness.
This system of whiteness is designed according to the basicknowledge about the colourity study, the luminosity study and theradiativity study. Halogen lamp to imitate the light source D65 tosight the sample, using d/o lighten to observe the geometricalcondition, using integral ball to stand upright normal ofsample, and receive the weak electric voltage signal from thesilion battery RCR. the instrument adopt the automotive controltechnology of MCU, it can complete the measurement of the physicaldata of the whiteness, measure lightness Y1, namely Ry, measuretransparentness and opaque degree, measure scattering(absorbing)coefficient.
By voltage amplier, V/F invert, automotive processing to thedata, and then print the result, the result indicated:the systemworks stably and accurately.
系统是根据色度学、光度学和辐射度学基本理论设计的。用卤钨灯模拟D_(65)照明体照射样品，采用d／o照明观测几何条件，用积分球对样品漫射光匀光，并用偏蓝硅光电池RCR接收光信号同时产生微弱电压信号。仪器采用单片机自控技术，自动完成对样品的(荧光)白度、明度、(不)透明度、光散射(吸收)系数等物理量的测量。经过电压放大，V／F转换，单片机自动对数据进行处理，最终显示并打印结果。经过最终测试表明：所设计的白度测试系统设计合理、性能及技术指标等基本达到设计要求。在论文最后，还讨论了该系统仍然存在的精度不够的问题以及解决方案。
This article described the design and application of MCU in thesystem of measurement of whiteness.
This system of whiteness is designed according to the basicknowledge about the colourity study, the luminosity study and theradiativity study. Halogen lamp to imitate the light source D65 tosight the sample, using d/o lighten to observe the geometricalcondition, using integral ball to stand upright normal ofsample, and receive the weak electric voltage signal from thesilion battery RCR. the instrument adopt the automotive controltechnology of MCU, it can complete the measurement of the physicaldata of the whiteness, measure lightness Y1, namely Ry, measuretransparentness and opaque degree, measure scattering(absorbing)coefficient.
By voltage amplier, V/F invert, automotive processing to thedata, and then print the result, the result indicated:the systemworks stably and accurately.
引文
1．汤顺青。色度学。北京理工大学出版社。1990年6月第一版。
2．荆其诚，焦书兰等。色度学。科学出版社。1979年10月第一版。第23页，25页。
3．胡成发。印刷色彩与色度学。印刷工业出版社。1993年2月第一版。
4. J. Batlle, J. Mart1′, P. Ridao and J. Amat. A New FPGA/DSP-Based Parallel Architecture for Real-Time Image Processing. ReaI-Time Imaging 8, 345-356 (2002).
5. Kevin Jones. TMS320DM642 Hardware Designer′s Resource Guide. TI, 2005, 10.
6. TI. TMS320C6000 DSP External Memory Interface (EMIF) Reference Guide. TI, 2006, 2.
7．[西德]海因维希．朗格著，张永辉等译。色度学与彩色电视。国固电影出版社。1985年9月第一版。
8．朱小清，詹云翔。光度测量技术及仪器。中国计量出版社。1992年12月第一版。
9. Donald Russell, Homayoon Ansari, and Chien-C. Chen. LaserCom Pointing Acquisition and Tracking Control using a CCD based Tracker[P]. Proc. SPIE. Vol. 2123(1994): 294～303
10. Roy. S Bondurant, Don M. Boroson. Overview of the lasercom program at Lincoln laboratory[P].Proc. SPIE. Vol. 2381(1995): 2～4李华。MCS-51系列单片机实用接口技术。北京中国航空航天大学出版社。
11．张毅刚，彭喜源，谭晓昀。MCS-51单片机应用设计。哈尔滨工业大学出版社。1997年12月第二版。
12．杨伟华，曾华，白风翔，尚鹤岭等。白度测量方法及其在SPT 电脑测配色系统上的应用。云南师范大学学报。
13. M. Reyes. Prelimiaary results of the in-orbit test of ATREMIS with the Optical Ground Sation[P].Proc. SPIE. Vol. 4635. (2002),38～50
14. ShikataniM, YoshikadoS, ArimotoY, et al. Optical Intersatellite link experiment between the earth station and ETS-VI[J].SPIE, 1990,1218:2～12
15. Gotthard Oppenhauser. SILEX program status—a major milestone is reached[J].SPIE, 1997,2990: 2～9.
16. J.V. Sandusky, J.R. Lesh. Planning for a Long-Term Optical Demonstration from the International Space Station [C]. SPIE, 1998, Vol. 3266:128～134
17. Caroline Racho, Angel Portillo. Characterizatiou and Design of Digital Pointing Subsytem for Optical Communication Demonstrator[J]. SPIE, 1999,3615:250～261 史济成，赵德安。光电仪器质量问题文集：光电仪器的可靠性，光电仪器的稳定性。
18．朱宗明。白度评价及白度公式。纺织某基础科学学报。1990年第1期。
19．朱志成，张顺海，董杰。多用途智能白度仪的研究。山东科学。1991年9月，第4卷，笫3期。
20．张韵，宋章雄。一种实用的白度颜色测定仪。
21 王心环，李茜，王孟效。智能白度仪的研制。白动化与仪器仪表。2004年第2期。
22．童诗白。模拟电子技术基础。人民教育出版社。1981年1月第一版。
23．肖雨亭。数字电路。机械工业出版社。1985年11月第一版。
24．杨光友，朱宏辉。单片微型计算机原理及接口技术。中国水利水电出版社。2002年2月第一版。
25．张以谟。应用光学。机械工业出版社。1982年07月第一版
26．郁道银，谈恒英。工程光学。机械工业出版社。2002年11月第一版。
27．石顺祥，张海兴，刘劲松。物理光学与应用光学。西安电子科技大学出版社。2000年7月第一版。
28．安毓英，刘继芳，李庆辉。光电子技术。电予工业出版社。2002年11月第一版。
29．孙培懋。光电技术。机械工业出版社。2000年8月第一版。
30．李行善。微计算机测试与控制。北京航空航天大学出版社。1990年出版。
31．蒋焕文，孙续。电了测量。中国计量出版社。1988年出版。
32．于美文。光学全息及信息处理。国防工业出版社。1999年10月第一版。
33．王志坚，郑建平。光学系统及元件动态下物象共轭理论。长春光机学院学报。1992年第2期第15卷。
34．郑建平，王志坚。光学系统动态训整及误差分析。长春光机学院学报。1992年第2期第15卷。
35．安志勇。双光路红外动态尺寸在线检测仪的确良研究。长春光机学院学报。1992年第2期第15卷。
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