[发明专利]一种超高速数字微镜空间光调制器检测装置及方法

权利要求书

1.一种超高速数字微镜空间光调制器检测装置，其特征在于，包括：激光器、计算机、超高速数字微镜空间光调制器、傅里叶透镜和光电探测器；

所述计算机与所述超高速数字微镜空间光调制器连接；所述计算机用于获取两幅相同的灰度图像和一幅全黑图像并对两幅所述灰度图像进行处理，得到一幅频谱图像，将所述频谱图像和所述全黑图像上传至所述超高速数字微镜空间光调制器；

所述激光器用于产生准直激光束；

所述超高速数字微镜空间光调制器设置于所述激光器的出射光路上；所述准直激光束入射至所述超高速数字微镜空间光调制器上并反射出所述频谱图像或者所述全黑图像；

所述傅里叶透镜设置于所述超高速数字微镜空间光调制器的反射光路上；所述傅里叶透镜用于对所述频谱图像或者所述全黑图像进行傅里叶逆变换，并输出变换后的频谱图像或者变换后的全黑图像；

所述光电探测器设置于所述傅里叶透镜的出射光路上并与所述计算机连接；所述光电探测器用于检测所述变换后的频谱图像的相关峰位置或者所述变换后的全黑图像的相关峰位置，并将检测结果上传至所述计算机；所述检测结果为相关峰位置有亮点的频率；

所述计算机还用于根据所述检测结果确定所述超高速数字微镜空间光调制器是否合格。

2.根据权利要求1所述的超高速数字微镜空间光调制器检测装置，其特征在于，所述激光器为固体激光器、光纤激光器、气体激光器或者半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的超高速数字微镜空间光调制器检测装置，其特征在于，所述光电探测器为光敏二极管或者光敏三极管。

4.根据权利要求1所述的超高速数字微镜空间光调制器检测装置，其特征在于，所述傅里叶透镜为胶合透镜或者衍射光学元件。

5.一种超高速数字微镜空间光调制器检测方法，其特征在于，所述超高速数字微镜空间光调制器检测方法应用于权利要求1-4任一项所述的超高速数字微镜空间光调制器检测装置，所述超高速数字微镜空间光调制器检测方法包括：

获取两幅相同的灰度图像和一幅全黑图像，并对两幅所述灰度图像进行处理，得到一幅频谱图像；

将所述频谱图像和所述全黑图像上传至超高速数字微镜空间光调制器；所述高速数字微镜空间光调制器以设定频率循环输出所述频谱图像和所述全黑图像；

准直激光束入射至所述高速数字微镜空间光调制器上并反射出所述频谱图像或者所述全黑图像；

傅里叶透镜对所述频谱图像或者所述全黑图像进行傅里叶逆变换，得到变换后的频谱图像或者变换后的全黑图像；

光电探测器检测所述变换后的频谱图像的相关峰位置或者所述变换后的全黑图像的相关峰位置，得到检测结果；所述检测结果为相关峰位置有亮点的频率；

当相关峰位置有亮点的频率等于所述设定频率的一半，确定所述超高速数字微镜空间光调制器合格。

6.根据权利要求5所述的超高速数字微镜空间光调制器检测方法，其特征在于，对两幅所述灰度图像进行处理，得到一幅频谱图像，具体包括：

将两幅所述灰度图像合成一幅灰度图像，得到合并后的灰度图像；

计算所述合并后的灰度图像的联合功率谱；

在所述联合功率谱中提取出有用功率谱；

对所述有用功率谱进行二值化处理，得到频谱图像。

7.根据权利要求5所述的超高速数字微镜空间光调制器检测方法，其特征在于，计算两幅所述灰度图像的联合功率谱，具体包括：

利用公式计算两幅所述灰度图像的联合功率谱；其中，F(u,v)表示一个灰度图像的傅里叶变换；G(u,v)表示另一个灰度图像的傅里叶变换；u表示x方向空间频率；v表示y方向空间频率；a表示两幅灰度图像x方向上中心距离的一半；f表示空间频率；

G*(u,v)表示G(u,v)的复共轭函数；F*(u,v)表示F(u,v)的复共轭函数。