[发明专利]激光输出能量的控制方法及装置

权利要求书

1.一种激光输出能量的控制方法，用于控制激光轮廓仪扫描待测对象时的激光输出能量，其特征在于，包括以下步骤：

在激光扫描过程中获取扫描在待测对象上的激光光斑图像数据；

计算出所述激光光斑图像的各个扫描位置的实时激光强度数据，并保存各个扫描位置的所述实时激光强度数据；

根据所述激光光斑图像的各个扫描位置的所述实时激光强度数据，实时调整所述激光轮廓仪对该各个扫描位置的激光输出能量的强度；

所述实时激光强度数据的计算方法，具体包括：

设当前帧激光图像的能量测量值为P_n，在P_n之前的若干帧激光图像的能量测量值为P_n-1，P_n-2，P_n-3，...，P_n-k，设置如下的公式(1)：

aX+bY+c＝0 (1)；

计算出公式(1)的系数a，b和c，然后根据如下的方程(2)算出当前帧激光图像的能量预测值P_n'：

P_n'＝(－c－a*t₀)/b (2)；

使用所述预测值P_n'和当前帧激光图像的能量测量值，按照如下的公式(3)计算出P值，其中P为当前帧激光图像能量的目标输出值：

P＝(P_n+P_n')/2 (3)；

其中，k为自然数且k≠1，X为单位间隔的时间序列{t₀-Δt，t₀-2Δt，t₀-3Δt，...，t₀-kΔt}，t₀是当前时间，Y是对应t₀之前时刻的各个激光图像能量测量值{P_n-1，P_n-2，P_n-3，...，P_n-k}。

2.如权利要求1所述的一种激光输出能量的控制方法，其特征在于，所述根据所述激光光斑图像的各个扫描位置的所述实时激光强度数据，实时调整所述激光轮廓仪对该各个扫描位置的激光输出能量的强度，包括：

根据所述激光光斑图像的各个扫描位置的所述实时激光强度数据，计算出对应的PWM脉冲宽度参数；

根据对应的所述PWM脉冲宽度参数实时调整所述激光轮廓仪对该各个扫描位置的激光输出能量的强度。

3.如权利要求2所述的一种激光输出能量的控制方法，其特征在于，所述根据对应的所述PWM脉冲宽度参数实时调整所述激光轮廓仪对该各个扫描位置的激光输出能量的强度，具体包括：

实时获取对应的所述PWM脉冲宽度参数相对应的驱动电流数据；

根据所述驱动电流数据实时调整所述激光轮廓仪对该各个扫描位置的激光输出能量的强度。

4.如权利要求1所述的一种激光输出能量的控制方法，其特征在于，所述计算出所述激光光斑图像的各个扫描位置的实时激光强度数据，具体包括：

在激光扫描过程中使用FPGA可编程阵列器件计算出激光光斑图像的各个扫描位置的所述实时激光强度数据。

5.如权利要求4所述的一种激光输出能量的控制方法，其特征在于，所述使用FPGA可编程阵列器件计算出激光光斑图像的各个扫描位置的所述实时激光强度数据，具体包括：

使用FPGA可编程阵列器件捕捉COMS传感器接收的当前帧激光光斑图像的数据，计算出该当前帧的激光光斑图像的灰度平均值，并将其作为当前帧的灰度值测量数据进行存储；

根据当前帧的激光图像的所述灰度平均值和之前帧的灰度平均值得到各个扫描位置的所述实时激光强度数据。

6.如权利要求5所述的一种激光输出能量的控制方法，其特征在于，根据当前帧的所述灰度平均值和之前帧的灰度平均值得到各个扫描位置的所述实时激光强度数据，具体包括：

将当前帧的所述灰度平均值和之前帧的灰度平均值共同输入卡尔曼滤波器进行计算，以得出所述实时激光强度数据。