[发明专利]基于Labview的激光光束分析系统及方法

权利要求书

1.一种基于Labview的激光光束分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对从相机中获取的光斑图像采用二值化处理，求得图像的质心和峰值；对图像的像素值进行多次采样取平均得到平均的图像的像素值，在显示前，所有的图像的像素值都减去平均的图像的像素值，以消除噪声；

S2，在显示后，框选ROI区域，选取的方框可拖动和改变大小，以便于接下来的步骤计算参数；

S3，在框选的ROI区域中，图像的光斑的中心位置以所述质心为中心位置、以所述峰值为中心位置或通过手动选择的方式来确定中心位置，当采用手动选择的方式来确定中心位置时，通过右键点击目标位置或在附近进行右键拖动，直接选择要设为中心的点；

S4，确定完所述中心位置后，采用图像保存模块保存光斑图像；

S5，并将单独的光斑图像进行自动截图，将连续生成的光斑图像保存成视频，通过保存的光斑图像计算图像的光斑参数。

2.如权利要求1所述的一种基于Labview的激光光束分析方法，其特征在于：计算框选的ROI区域的参数时，手动选择计算区域，并计算所选区域的中心位置所在横纵两坐标轴的脉冲宽度，以质心或峰值为几何中心，以所述横纵两坐标的脉冲宽度的若干倍数值分别作为长和宽，作为自由区域，截取所述自由区域的图像，作为实际的计算区域，来计算参数。

3.如权利要求1所述的一种基于Labview的激光光束分析方法，其特征在于，所述S5步骤中参数的计算的具体步骤为：

S50，求得光斑的旋转角和峰值宽度；

S51，对图像进行不丢失像素信息的旋转处理，并转化为数组；

S52，根据所述数组，计算光束的能量宽度；

S53，求出光束的椭圆率或幅值。

4.如权利要求3所述的一种基于Labview的激光光束分析方法，其特征在于，求得旋转角的具体方法为：

S500，若所述S3步骤中采用手动选择的方式，则以手动设置的角度为旋转角，若不是则进行下面的步骤；

S501，计算选择区域的中心位置坐标，其中，当选择的中心位置为质点时，直接使用求质点的函数计算选择区域的中心位置坐标，当选择的中心位置是峰值时，先将图像转为数组，再以最大值为阈值进行二值化处理，再使用求质心的函数计算选择区域的中心位置坐标；

S502，以选择的中心位置为中点，在图像上设一条线段，提取线段覆盖像素点的强度值，即可获得光斑径向的强度分布的数列；

S503，求出线段中强度大于峰值0.135倍的像素点的范围，即获得光斑的像素宽度；

S504，根据线段的角度，将返回的光斑像素宽度转换为对应于光斑图像中的实际长度，其换算关系为：

其中，θ为线段的旋转角度，Δx和Δy为相机在x和y方向的像元尺寸，l为像素宽度；L为实际脉冲宽度；

S505，0～180度的区间内设定间隔的若干旋转角度，并重复所述S502～S504步骤；

S506，由上述不同的旋转角度获得不同的实际长度，比较所有的实际长度，找出相邻最大两值对应的角度，以两个角度为区间，中间再间隔较小的角度，取最大者对应的角度，作为最终的旋转角。

5.如权利要求1所述的一种基于Labview的激光光束分析方法，其特征在于，所述S5还可以在横纵两坐标轴中计算光斑参数，具体为：将光斑长短轴的强度分布曲线放在单独的窗口中，并将该窗口分成用于显示分布曲线的两个窗格，且两个所述窗格进行对齐显示，通过观察其是否一致，来查看具体的数值。