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折射率和平均色散是物质的重要光学常数,通过这两项参数可以了解物质的纯度、色散大小等光学性能。阿贝折射仪是一种专门用于测量溶液折射率、浓度和平均色散等指标的精密光学仪器,广泛使用于石油、油脂、制药、制漆、日用化工、制糖和地质勘察等行业,也是相关工厂、学校、科研单位不可缺少的常用设备之一。传统的阿贝折射仪完全是通过手工操作,最终需要用户以目测的方式来记录物质折射率值。由于是依靠人工操作来实现测量,带入的人工测量误差会变得难以控制。再加上操作的步骤过于繁琐,造成测量的工作效率比较低。为改变这种状况,目前市场上已经引进了多种数字化的折射仪产品。但是由于大多数产品光学部分的结构设计较为复杂,对工艺设计的要求很高,所以其价格一般都比较昂贵。为了能够在折射仪产品的性能和价格之间找到一个平衡点,本文提出了一种利用双线阵电荷耦合元件(Charge-coupled Device)(简称CCD)实现自动瞄准数字折射仪的方案;本文详细介绍了方案的构建过程和具体的软硬件设计方法。本方案在光学结构上还是沿用传统的阿贝折射仪的光学模组。电路部分则采用两块高精度线阵CCD图像传感器件,分别对定位光线和折射光线进行图像数据采集,根据视场图像的特征和定标拟合曲线,按照不同种物质在CCD上产生的偏移量,来推算出物质的实际折射率。本文还提出了一种新的曲线拟合切线的图像边缘定位算法,并且根据实际采样得到的数据做了仿真,证实了算法的合理性。另外,本文还针对数字折射仪人工定标难的问题,设计了一套用于数字折射仪自动定标的应用软件。该软件的开发模式是采用WinCE嵌入式系统+Labview虚拟仪器。文中阐述了采用系统自动定标的软件设计过程和实现的方法,并且在实际定标操作中验证了其可行性。该软件可以自动生成定标拟合曲线,并自动将拟合曲线存入设备中进行保存。通过使用该软件,可以让用户在实际定标的过程中,节省更多的时间。经过一年多的开发、调试和实际测试,该项目已基本完成。实现了既定的性能指标和功能要求,提高了测试效率及精度。