專利名稱：一種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法。
背景技術(shù)：
在啁啾脈沖放大系統(tǒng)中，產(chǎn)生的超短激光脈沖能量受限于脈沖壓縮器中光柵的損傷閾值和口徑，要求光柵的尺寸足夠大。目前對超短脈沖損傷閾值較高的光柵是多層電介質(zhì)全息光柵，而獲得這種大面積光柵非常困難。因此將幾塊小光柵拼接成一大面積光柵是一個不錯的方法。對于兩塊光柵進行拼接，主要存在六種基本拼接誤差兩種平移誤差、三種旋轉(zhuǎn)誤差和光柵刻線寬度誤差，平移誤差分別為兩子光柵不共面和兩子光柵間有狹縫，三種旋轉(zhuǎn)誤差對應(yīng)兩子光柵的柵面及柵線彼此不平行；這些誤差將給光束帶來相位差，使得脈沖壓縮的質(zhì)量下降。對這六種拼接誤差可劃分為三對，分別是平移誤差、X和Z方向上的旋轉(zhuǎn)誤差、y方向上的旋轉(zhuǎn)誤差和光柵刻線寬度誤差，每對誤差參數(shù)可相互補償。一塊性能良好的拼接光柵必須滿足以下三個條件(I)各塊子光柵必須共面；(2) 子光柵的柵線必須彼此平行；(3)子光柵間的縫隙為光柵周期的整數(shù)倍。從目前的文獻報道來看，主要利用拼接光柵的遠場分布、近場波面檢測等手段來分析單組拼接光柵存在的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，包括以下步驟(I)CXD采集當前遠場光斑圖像F1，對圖像Fl進行預(yù)處理得到濾波后的圖像F2 ；(2)對圖像F2采用激光光斑最佳閾值分割算法得到圖像F3 ；(3)對圖像F3采用投影算法，分別計算X方向和y方向上最高峰與次最高峰之間的距離、距離比和峰值比等特征參數(shù)；(4)若在X方向的距離比不小于閾值方向上的距離比不小于閾值Dtly，則進入粗調(diào)過程，轉(zhuǎn)步驟(5);若在X方向的距離比小于閾值Dtlx且y方向上的距離比小于閾值 Dtly，則進入步驟(6)；(5)若是前2幀圖像或出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象，根據(jù)光斑間的間距變化趨勢來確定電機運動方向；若非前2巾貞圖像,則根據(jù)已確定的電機運動方向,根據(jù)光斑間的間距給相應(yīng)的光柵拼接電機運動命令來調(diào)整光柵姿態(tài)，然后轉(zhuǎn)步驟(I);若在已確定電機運動方向條件下出現(xiàn)震蕩，采取電機向任意一方向運動步長N1方式進行預(yù)走位和重新確定電機運動方向,然后轉(zhuǎn)步驟⑴；(6)在細調(diào)過程中，若為首次細調(diào)，則先固定參考光斑與運動光斑的相對位置；若在X方向的峰值比不小于Ttlx或在y方向上的峰值比不小于閾值Ttly，根據(jù)激光光斑間的間距，給相應(yīng)的光柵拼接電機命令(根據(jù)實驗來確定電機的運動步長N4)進行光柵姿態(tài)調(diào)整， 然后轉(zhuǎn)步驟(I)，若在X方向的峰值比小于Ttlx且在y方向上的峰值比小于閾值Ttly，則光柵拼接結(jié)束。所述的基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，步驟(2)中所述的分割算法如下
權(quán)利要求
1.一種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，其特征在于，包括以下步驟(1)CXD采集當前遠場光斑圖像F1，對圖像Fl進行預(yù)處理得到濾波后的圖像F2；(2)對圖像F2采用激光光斑最佳閾值分割算法得到圖像F3；(3)對圖像F3采用投影算法，分別計算X方向和y方向上最高峰與次最高峰之間的距離、距離比和峰值比等特征參數(shù)；(4)若在X方向的距離比不小于閾值Dtlx或y方向上的距離比不小于閾值Dtly，則進入粗調(diào)過程，轉(zhuǎn)步驟(5);若在X方向的距離比小于閾值Dtlx且y方向上的距離比小于閾值Dtly, 則進入步驟(6)；(5)若是前2幀圖像或出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象，根據(jù)光斑間的間距變化趨勢來確定電機運動方向；若非前2幀圖像，則根據(jù)已確定的電機運動方向，根據(jù)光斑間的間距給相應(yīng)的光柵拼接電機運動命令來調(diào)整光柵姿態(tài)，然后轉(zhuǎn)步驟(I);若在已確定電機運動方向條件下出現(xiàn)震蕩，采取電機向任意一方向運動步長N1方式進行預(yù)走位和重新確定電機運動方向，然后轉(zhuǎn)步驟⑴;(6)在細調(diào)過程中，若為首次細調(diào)，則先固定參考光斑與運動光斑的相對位置；若在X 方向的峰值比不小于Ttlx或在y方向上的峰值比不小于閾值Ttly，根據(jù)激光光斑間的間距，給相應(yīng)的光柵拼接電機命令進行光柵姿態(tài)調(diào)整，然后轉(zhuǎn)步驟(I)，若在X方向的峰值比小于Ttlx 且在I方向上的峰值比小于閾值Ttly,則光柵拼接結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，其特征在于，步驟(2)中所述的分割算法如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述距離比計算方法為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于遠場光斑的光柵自動拼接算法，包括以下步驟CCD采集當前遠場光斑圖像F1，對圖像F1進行預(yù)處理得到濾波后的圖像F2；對圖像F2采用激光光斑最佳閾值分割算法得到圖像F3；對圖像F3采用投影算法，分別計算x方向和y方向上最高峰與次最高峰之間的距離、距離比和峰值比等特征參數(shù)；然后根據(jù)特征提取結(jié)果控制電機運動，調(diào)整光柵姿態(tài)，最終達到光柵自動拼接良好的目的。
文檔編號G02B5/18GK102609915SQ20121001653
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者萬德寅, 巫玲, 王俊波, 王逍, 范勇, 陳念年 申請人:西南科技大學