[发明专利]基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定方法及系统

权利要求书

1.一种基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)校准CCD器件：

1.1)采用均方根噪声小于5个电子的CCD器件，积分球，标定环境为暗室；

1.2)CCD与积分球连接：务必使CCD的敏感面和积分球内表面平齐，采用CCD工作波长的准直激光作为光源输入积分球进行标定；

1.3)功率计接在积分球上：将功率计探头接在和CCD接口对称的位置，在CCD的线性动态范围内采集一系列的图像和光功率值；以整幅图像灰度的均值为纵坐标、光功率值为横坐标，绘出功率-灰度曲线图，选取CCD响应线性度好的区间图像作为进一步处理的图像；

1.4)CCD图像异常点剔除：根据步骤1.3)绘出图像的灰度直方图，求解标准差σ，将或的像元作为像元响应的异常点，异常点灰度采用图像均值灰度替代；

1.5)图像划分：将步骤1.4)结果图像采用像元合并的方式划分为不同的图像区域；

1.6)获得强度标准块：求解出步骤1.4)所得的每一个图像区域的灰度均值测试精度要求高，则强度误差设置小，反之则反，例如可以设定标准块强度误差为1％)；

2)平行光场强度均匀性认定：

2.1)将经过校准的CCD器件置于平行光场中，使CCD器件可以沿光路方向进行上下、左右的平移，同时CCD器件可以绕其靶面的法线旋转；

2.2)对光场中选定区域进行均匀性测量：旋转CCD对光场中选定区域进行多次均匀性测试，获取其灰度值，若该灰度值在步骤1.6)步中设定的标准块的强度误差范围内，则认为该区域的光场是均匀的；

2.3)将CCD平移其靶面大小的一半距离，选定新的光场区域，重复步骤2.2)进行均匀性认定；

2.4)重复步骤2.3)使CCD靶面跑遍光场中的所有区域，进行整个光场的均匀性认定。

2.根据权利要求1所述基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定方法，其特征在于：所述步骤1.1)采用的积分球内表面球面积与接CCD的出口的面积之比大于100倍。

3.根据权利要求1或2所述基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定方法，其特征在于：采用强度标准块进一步降低CCD像元不一致响应的影响，所述标准块的灰度均值是与整幅图像灰度的均值之间的强度误差小于1％。

4.一种基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定系统，其特征在于：该系统包括校准CCD装置和平行光场强度均匀性的认定装置，所述校准CCD装置包括积分球、光源输入积分球进行标定的光源和功率计，所述CCD与积分球连接，所述功率计探头接在和CCD接口对称的位置，所述平行光场强度均匀性的认定装置包括用于CCD旋转及平移的机构和待测平行光场的激光系统，所述CCD设置在CCD旋转及平移的机构上，所述CCD置于待测平行光场中。

5.根据权利要求4所述的基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定系统，其特征在于：所述CCD与积分球连接时，CCD的敏感面和积分球内表面平齐。

6.根据权利要求5所述的基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定系统，其特征在于：所述光源为CCD工作波长的准直激光器。

7.根据权利要求4或5或6所述的基于光场均匀性传递的平行光场强度均匀性的认定系统，其特征在于：所述积分球的内表面球面积与接CCD的出口的面积之比大于100倍。