基于虛擬儀器的可見光譜數據采集與處理

圖 4為系統主界面，左半部份為工作控制面板，控制系統執行某個任務以及顯示結果，中間部分顯示像元號及對應光強值。右半部份為圖像顯示區，上窗口為光強度隨像元的變化，下窗口顯示的是光強隨波長的變化，即光譜圖，用戶可以通過圖形工具選板對光譜曲線進行橫向、縱向、區域等多種放大方式。此外，為方便系統在非 LabVIEW環境下正常運行，通過新建項目菜單首先打包成可執行文件，進而創建成安裝文件。

3 實驗數據及分析
首先對譜線在 CCD上的對應像元位置進行標定。實驗中選擇氦燈的 4條特征譜線分別為 388.9nm、447.2nm、501.6nm、587.6nm，先采集數據得到各譜線峰值在 CCD上對應的像元位置如表 1所示。

再進行二次多項式擬合[7]，擬合函數可以設為：


顯然，線性定標法的誤差相對較大，因此，二次標定比線性標定更加接近實際值，從而進一步提高了系統測量精度。

4 光譜測量的遠程訪問
本系統基于 LabVIEW 8.5虛擬儀器平臺，它在遠程應用上提供了非常便捷的網絡傳輸方式，主要有 DateSocket技術、瀏覽器以及 Remote panel方式。其中 Web發布方式操作起來最為方便，不要求在客戶端電腦上安裝 LabVIEW軟件，只要打開網頁就能訪問嵌于其中的程序前面板，因此，本系統選用網頁發布模式。具體操作時，在工具菜單中啟用 Web Server，并設置服務器所在位置，端口使用默認值；在瀏覽器訪問權限中設置用戶的訪問權限。對瀏覽器地址設置哪些客戶端有權查看和控制 VI前面板，哪些只允許查看，哪些拒絕訪問。另外選擇菜單中的 Web發布工具，選擇光譜數據采集與處理系統.vi，會自動生成一個 HTML文件，將 HTML文件保存，被授權的遠程客戶端就可以通過訪問該網絡地址訪問此系統。
5 結束語
本文采用彩色線陣 CCD進行光電轉換，能一次采集多條譜線，測量效率高。采用二階定標法進行波長標定，提高了測量精度。運用 LabVIEW編程，實現了光譜的數據采集、分析、顯示和存儲等功能，用戶能方便地進行遠程訪問，掌握測量情況。整個系統具有易開發和擴展等優點。