[发明专利]一种激光散斑的计量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计量领域，具体涉及一种用于激光显示领域的激光散斑的计量方法及装置。

背景技术

激光散斑普遍存在于光学成像中，其形成原因在于：由于激光的较好的相干性，在激光入射到物体的表面时，由于其表面相对于激光波长来说也是粗糙的，因此入射的光波被分成多个相干的子波反射回来，这些相干的子波在人眼或者探测器的表面产生干涉并形成散斑图像。

现有技术中存在通过光学理论基于散斑图样中的光强分布计算激光散斑的统计半径和对比度的方法，例如，1981年由科学出版社出版，J.C.丹帝编著、黄乐天等翻译的《激光斑纹及有关现象》中散斑图样的衬比(相当于对比度)可以用计算，其中σ_I为光强的平均方差，<I>为平均光强。而《光学与光电技术》第6卷第1期中的文章“基于自相关函数的激光散斑统计半径的测量”中详细说明了通过光强分布计算出自相关函数G＝<I(x₁，y₁)I(x₂，y₂)>，并由此计算出统计半径的方法。

激光显示领域所采用的光源为多基色激光器，作为相干光的激光向图像接收部分投影而放映出的影像，由于图像接收部分的表面相对于激光波长来说也是粗糙的，因此同样会产生激光散斑。在显示领域，散斑是人们不想看到的，而反映激光散斑的程度也是以人眼的反应为准。近些年，人们一直致力于如何减弱这种散斑，要判断散斑究竟减弱到什么程度，找到一种实现散斑准确计量的方法尤为重要。完成散斑计量，首先要对散斑图像进行采集，人们自然会想到用CCD去达到上述目的，并且人们还发现将利用分色棱镜将图像中的红绿蓝三色光分离，并由各自的CCD进行接收(即3-CCD)有利于对三色光信号的分别处理，而且弥补了传统的彩色CCD以损失分辨率为代价实现彩色信号采集的不足，如公开号为EP0959618，名为“多级电子移动图像捕获器和处理系统”的欧洲专利申请中公开了一种成像系统，该系统包括棱镜、用于将光分成红绿蓝三种成分的彩色分色棱镜。还有类似的很多专利分别对CCD摄取的信号进行各种优化和矫正，使得最终得到的图像看起来颜色艳丽、对比度高等。但是在激光显示领域，激光散斑的衡量尺度以人眼为标准，

因此在激光显示领域的散斑计量中采用上述现有技术中的CCD采集系统用来采集散斑图像存在以下缺点：

人眼对各种波长的光的响应存在一个视觉响应曲线，而现有技术中的3-CCD成像系统未考虑这一点，而只是追求色度或者亮度等图像质量上的规格，无法真实反映人眼对散斑图像的响应。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的不足，本发明提出一种能够准确计量、并能得到与人眼的响应相一致的激光散斑图像的计量装置和方法。

一方面，本发明提供一种激光散斑计量装置，包括

信号接收单元，用于接收激光散斑并将所接收到的激光散斑图像转换成激光散斑的光强分布信号；

矫正单元，用于对所述激光散斑的光强分布信号进行矫正；

计算单元，用于根据矫正后的光强分布信号计算表征激光散斑特性的参数。

上述的激光散斑计量装置，其中，所述激光散斑由单波长激光形成，所述信号接收单元为包括多个像素点的CCD。

上述的激光散斑计量装置，其中，所述激光散斑由多个波长激光形成，并且所述计量装置还包括分色器件，用于将各个波长的激光散斑分离。

上述的激光散斑计量装置，其中，所述信号接收单元为多个包括多个像素点的CCD，每个CCD适配于接收所述分色器件分出的一个波长的激光散斑。

上述的激光散斑计量装置，，所述矫正单元根据各CCD和人眼对所述CCD所接收波长的激光的响应曲线分别确定各波长的矫正系数。

上述的激光散斑计量装置，所述矫正单元将各所述波长的矫正系数分别乘以对应CCD的各像素点所接收到的光强以实现对光强分布信号的矫正。上述的激光散斑计量装置，其中所述表征激光散斑特性的参数包括散斑对比度。

上述的激光散斑计量装置，其中所述表征激光散斑特性的参数还包括表征散斑统计半径的自相关函数。

另一方面，本发明提供一种激光散斑计量方法，包括以下步骤：

1)接收激光散斑并将所接收到的散斑图像转换成散斑光强分布信号；

2)对所述散斑光强分布信号进行矫正；

3)根据矫正后的光强分布信号计算表征散斑特性的参数。

上述的激光散斑计量方法，其中在步骤1)之前还包括：

1.0)将激光散斑按不同波长进行分离的步骤。