通过测量物质的折射率除了可以了解所物质的光学性能,还能鉴别物质的组成,确定物质的浓度、纯度以及判断物质的品质,因此折射率的测量被广泛地应用于石油、油脂、制药、化工、医疗临床检验、酿酒、制糖、食品、珠宝及眼镜等行业。在国内,较多采用传统的阿贝折射仪测量物质的折射率,但是由于该仪器在测量过程中需要目视观察明暗分界线、操作繁琐、存在人为误差并且效率低,而在国外发达国家,自动折光仪已经得到广泛应用,但是该仪器存在价格昂贵等缺点。随着工业自动化技术的迅速发展,自动测量技术将逐步取代传统的测量技术,故本文基于线阵CCD图像传感器研发了一种结构简单、低成本、快速高效、高精度、自动测量物质折射率的自动折光仪。仪器的设计鉴于传统测量折射率仪器的特点及测量方法,根据光的全反射现象,采用临界角测量方法,利用线阵CCD图像传感器获取含有折射率相对应明暗分界的图像,结合边缘检测算法,自动提取明暗分界的位置,实现仪器自动测量折射率。本文完成了自动折光仪的机械结构,自主设计了条形面光源;完成了线阵CCD硬件驱动电路,通过差分电路和低通滤波器对线阵CCD输出视频信号进行差分、滤波处理,利用C8051F060单片机的A/D转换模块,实现数字图像信号的采集;采用三点邻域加权滤波算法对采集的数据进行去噪处理,采用三点直线拟合的边缘检测算法提取明暗分界线的位置,对转折点进行定位;还完成了线阵CCD的驱动程序、完成部分触控屏的软件设计。最后完成了多组标准样的测量实验,验证了自动折光仪设计的可行性、合理性;数据处理及误差分析表明仪器选用三点直线拟合的边缘检测算法时测量效果较好,同时提出了修正“畸变现象”的方法,并对仪器测量系统进行了修正,自动折光仪测量准确度为±0.0002,达到设计指标要求。