基于图像处理方面的密立根油滴法测量电子（毕业学术论文设计）.doc

摘要 数字图像处理技术以其通用性强精度高处理方法灵活信息保存、传送可靠的图像Digital Image Processing has been applied to many domains as it has wide range of application, high precision, high precision, reliable performance and easy handling. And this paper is just to do the Millikan`s oil drop experiment based on digital Image processing, which make the data more correct and make the experiment easier. This paper first introduces the theory and process of Millikan`s oil drop experiment, experimental system, video signal collection, the transformation between video signal and image signal, then the paper narrates the progress of image progressing emphatically. The image processing progress mainly involves image formats transformation, image denoising, image enhancement, edge detection, image segmentation. Finally we can see the result of Millikan`s oil drop experiment based on digital Image processing is more exact. Key words Millikan`s oil drop experiment ；Digital Image Processing； Video signal transformation 摘要 1 Abstract 2 第一章 绪论 - 1 - 1.1论文的选题背景及意义 - 1 - 1.2 图像处理技术的发展 - 1 - 1.3 本论文研究的内容及创新点 - 3 - 1.4 论文章节安排 - 3 - 第二章 实验原理及步骤 - 5 - 2.1 经典密立根法测量电子电量 - 5 - 2.2 视频信号的采集 - 7 - 2.3 视频信号转化为数字图像 - 8 - 2.4 图像处理 - 8 - 2.5实验的操作过程 - 9 - 第三章 实验系统总体设计 - 11 - 3.1CCD显微密立根油滴仪 - 11 - 3.1.1油滴仪的结构 - 11 - 3.1.2 CCD图像传感器的介绍 - 13 - 3.2 采集卡 - 17 - 第四章 图像处理 - 21 - 4.1 图像格式变换 - 21 - 4.1.1 BMP文件格式 - 21 - 4.1.2 真彩图像变为索引图像 - 23 - 4.1.3 索引图像变为灰度图像 - 24 - 4.2 图像去噪 - 25 - 4.3 图像增强 - 26 - 4.3.1 直方图变换 - 26 - 4.3.2 直方图均衡化 - 27 - 4.3.3 直方图规定化 - 28 - 4.3.4 直接灰度变换 - 28 - 4.4 图像的边缘检测 - 30 - 4.4.1 经典边缘检测算子 - 30 - 4.4.2 常用边缘检测算法检测结果 - 32 - 4.5 图像的分割算法 - 34 - 第五章 实验结果的处理 - 36 - 5.1 实验的标定方法 - 36 - 5.2 实验结果分析 - 37 - 第六章 总结 - 41 - 参考文献 - 42 - 致谢 - 43 - 第一章 绪论 1.1论文的选题背景及意义 密立根油滴实验是近代物理实验中一个著名的基础实验，它证明了电荷的不连续性，并精确地测定了电子电荷e，为人类研究物质结构奠定了基础。近几年随着计算机技术、微电子技术、通信等技术的发展，目前密立根油滴实验可采用CCD摄像机和监视器来代替原来的显微镜观察，可以清楚地看到油滴的运动过程，改善了观察条件。但随着计算机技术以及图