脉冲激光电爆炸测量中的数据处理方法研究

摘要

电爆铝丝制备纳米铝粉是目前工业界生产纳米粉体的主要方式之一，其生产的过程中会伴随有等离子体的产生，而等离子体的产生是影响铝粉生产效率和质量的重要因素之一。对等离子体的检测是完善制备工艺的所必需的条件。本文主要的目的是对等离子体的密度分布检测提出一个系统的解决方案。
　　本文章中通过对目前多种等离子体检测方法的研究，提出采用马赫-曾德激光干涉仪对电爆炸情况进行检测。通过对激光在等离子体中的传播理论分析，结合工业生产的实际，提出激光透过率检测方法计算等离子体浓度的分布。在爆炸区由于等离子体的存在，会造成激光透过能量的不均匀，根据爆炸区激光强度的分布结合等离子体对激光的衰减，便可以对其浓度分布进行计算，爆炸区信息通过对干涉图像的处理提取可以得到。
　　本文在干涉图像处理方面，先是提出用提取真彩图RGB通道法和统一阈值法对图像做初步滤波去噪，使用自行设计的移动阈值法对灰度图做二值化处理，再结合Yantagai算法提出采用极值细化法对二值图进行细化处理，得到了较好的效果。然后是对爆炸区的定位，采用对条纹中心线末端点进行点云无限逼近直线拟合的方法定位出爆炸区边界，之后根据激光在等离子体中的透过率计算等离子体浓度分布。
　　在完成对图像处理算法和等离子体浓度计算的算法设计之后，利用MATLAB设计出图像处理软件，其处理结果达到了等离子体密度测试精度为(此处公式)的要求。

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第一章 绪 论

1.1等离子体科学

1.2 等离子体产生方式

1.3 等离子体诊断方法和发展

1.4 激光干涉图像处理技术

1.5 本文主要工作

第二章 激光法诊断原理

2.1 激光干涉诊断法

2.2 激光透射率测定法

2.3 本章小结

第三章 图像处理及信息提取

3.1 图像初步去噪与滤波处理

3.2 条纹的细化处理

3.3 爆炸区范围的定位计算

3.4 等离子体浓度计算

3.5 本章小结

第四章 数据处理软件及处理结果分析

4.1 等离子体浓度检测系统

4.2 图象处理软件

4.3 图像的采集处理与结果分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 论文的研究总结

5.2 研究工作展望

参考文献

致谢

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