1. 研究目的与意义
显色指数是照明光源(如护眼灯)的重要参数,低显色指数的灯具导致场景颜色无法正确显示,从而影响儿童眼睛的健康发育,因此测量护眼灯的显色指数具有重要的实际意义。测量显色指数需要光源的光谱数据,但商用光谱仪价格较高,使得该实验难以在本科公共实验中开展。为解决该问题,本课题利用狭缝、反射光栅和usb摄像头自制简易光谱仪,并对其标定,编写光谱仪程序,实现光源光谱数据的获取、彩色光谱图像的显示功能。利用光谱数据,编写了显色指数计算程序,实现了护眼灯显色指数的获取。 本课题自制光谱仪的过程可由学生完成,使学生实践光栅衍射等物理原理,通过标定和测量过程,使学生掌握光谱仪的标定及测量技术。自制简易光谱仪因其成本低的优势,可广泛应用在公共大学物理实验和专业光学实验中,具有较好的实践教学意义。 在王军等人的《教学用简易光谱仪的研制及其实验项目的开发》论文中,利用光栅衍射原理和usb摄像头的图像采集功能构建了光谱仪主体结构,自编软件实现彩色光谱图像、光谱曲线的显示和光谱数据的处理,实现了低成本、演示效果好的教学用光谱仪的研制。
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2. 研究内容和预期目标研究内容: (1)构建简易光谱仪:solidworks三维设计软件的使用,设计简单的机械结构利用matlab编写程序,连接摄像头编写图像处理程序; (2)分析光谱数据,测量显色指数。
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3. 研究的方法与步骤
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