激光全息干涉法測(cè)量液相擴(kuò)散系數(shù)及圖像處理研究.pdf

1、隨著圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展以及應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，數(shù)字圖像處理技術(shù)正在向更高質(zhì)量發(fā)展，圖像處理算法更加優(yōu)化，圖像處理速度更加快速，同時(shí)應(yīng)用到其它學(xué)科解決實(shí)際問(wèn)題是數(shù)字圖像處理技術(shù)的最終目標(biāo)。隨著化工傳質(zhì)過(guò)程研究的逐漸深入以及其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，濃度分布、擴(kuò)散系數(shù)、傳質(zhì)系數(shù)等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在研究傳質(zhì)過(guò)程、計(jì)算傳質(zhì)速率及化工設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中成為極其重要的因素。激光全息干涉法具有非接觸測(cè)量、靈敏度高、信息量大、精度高等優(yōu)點(diǎn)，將數(shù)字圖像處理技術(shù)與其結(jié)合

2、起來(lái)，本文建立了基于圖像處理的液相質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)傳質(zhì)過(guò)程的全息干涉圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理，計(jì)算得出所測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)的理論研究方法、實(shí)驗(yàn)研究方法及數(shù)字全息激光干涉法在質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，確定了使用數(shù)字全息激光干涉法測(cè)量質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)。 設(shè)計(jì)并搭建了激光全息干涉法測(cè)量液相質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。在建立數(shù)字圖像實(shí)時(shí)全息干涉法測(cè)量液相質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)光路系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，

3、改善了數(shù)字全息干涉圖像的質(zhì)量，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，提高了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的精度。 根據(jù)全息干涉圖像的特點(diǎn)，采用了圖像增強(qiáng)、全息干涉條紋圖再現(xiàn)及相位展開(kāi)等數(shù)字圖像處理過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)全息干涉圖進(jìn)行處理，全息干涉圖像處理的關(guān)鍵在于相位展開(kāi)過(guò)程，本文采用了基于離散泊松方程解的相位展開(kāi)方法，得到了相位展開(kāi)后物光相位差，經(jīng)換算后獲得了該溶液的質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)。 利用本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成了對(duì)KCL水溶液和蔗糖水溶液在295．15K下的質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)與