软件设计 - LabVIEW实现近红外测量

　　虚拟仪器技术的核心思想是利用计算机的硬/软件资源，使本来需要硬件实现的技术软件化(即虚拟化)，以便最大限度地降低系统成本，增强系统的功能与灵活性。基于软件在VI系统中的重要作用，美国NI公司提出了“软件就是仪器”的口号。

　　2.1程序前面板设计

　　前面板相当于真实仪器可操作的面板，可以通过操作此面板来完成需要的任务，此前面板包括：开始运行按钮，数字I/O线控制按钮，通道选择，输入采集次数控制量，显示均值和图形显示几个控件。

　　2.2程序框图设计

　　在LabVIEW中，程序框图相当于真实仪器内部的器件和连线，这才是软件编程中的灵魂。这部分主要包括信号获取模块，I/O控制模块，信号分析模块，数据获取模块和数据显示模块。本系统扫描了40个已知粗蛋白含量的整粒小麦样品，得到40个光谱图数据，然后用36个样品(4个被剔除)的光谱数据对整理小麦粗蛋白含量进行建模和预测，其中26个作为校准集，用于建立小麦粗蛋白含量与光谱数据之间的校准模型;10个作为预测集，用于检验模型的预测能力。校准集样品的建模模型为： C=4.77-60.24A890+122.17A910-40.63A940+83.83A1020-89.66A1050其中，C为整粒小麦样品粗蛋白的含量，A890，A910，A940，A1020，A1050为对应波长点的吸光度。

　　根据此关系模型，将扫描到的光谱图中对应波长的吸光度值代入，即可得到某一整粒小麦粗蛋白含量值。其中校准集中预测值与化学值的相关系数为R=0.845，标准差为SEC=0.84。预测集中预测值与化学值的相关系数为R=0.834，标准差为SEP=0.93。

　　由于建模样品量少以及仪器本身扫描光谱也存在一定的误差，其预测结果与真实化学值之间存在一定偏差，由上面的图可以看出，尽管如此，在精度要求不很精密的场合(如现场测量、快速检测等)，已经可以用于对整粒小麦粗蛋白含量进行快速无损检测了。

　　此系统利用计算机丰富的软件资源，实现了部分硬件的软件化，节省了物质资源，其硬件和软件都采用标准化、模块化和系统化的设计原则，系统性能稳定，调试、扩展和维护方便，人机界面友好，增加了系统的灵活性，能直接实时地对测试数据进行分析和处理。同时将本软件程序打包成可执行程序，可在没有安装LabVIEW软件的电脑上运行，使其不依赖于编程软件来执行，增加了它的适用范围和灵活性。