基于LabVIEW的光学相位测量系统程序的研发

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光学相位测量是集干涉条纹图像采集、控制、运算、分析等功能于一体的高精度测量技术,其技术中枢是系统的测控分析程序软件。本文根据所在实验室长期从事光学相位研究所取得的一系列成果和原有测控分析程序,采用虚拟仪器平台与MATLAB计算软件结合的方法,开发出来一套光学相位测量与分析软件。软件集成了相移器与图像采集系统等硬件设备控制、相移量自动校正与计算、各种常用和最新相位恢复算法的选择、数据分析比较和结果报告等功能,已经在光学相位测量的实验系统中稳定运行。  在软件的框架搭建方面,选取动态调用为主要方式,并以选项卡式和弹窗式作为辅助,使系统操作方式呈现多样化;在登陆系统程序中,合理应用数据库技术,使得用户信息能够快速被存储和调用;算法程序的处理上,采用LabVIEW和MATLAB两种语言混合编程的方式,将二者的速度优势结合在一起,改编后的算法的运算速度得到了不同程度的提升。通过实际应用显示出了软件系统采集控制方便、数据处理和数据分析快捷,算法齐全,功能强大,操作简便的优点。  本文创新点如下:  (1)、系统中集合了多种光学相位测量实验中应用的采集程序、算法程序和用于分析数据的辅助程序,其中算法程序不但囊括常用的经典算法,还加入了本组自主研发的多种算法;  (2)、系统框架运用动态调用技术,避免了静态Ⅵ加载时带来的浪费时间和过度占用内存给实验带来的麻烦。不同的子功能模块可通过框架任意切换,切换后,之前加载的功能模块从内存中释放,从而保证系统自始至终高效、快速运行;  (3)、将LabVIEW在编写算法上的硬件对话快的优势(即读图速度快、生成拟条纹图速度快)与MATLAB的强大矩阵运算优势结合在一起,针对每种算法进行混编,实现算法运算速度的提升。
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