[发明专利]光束的提取与分析装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学研究、图像处理装置，特别是一种光束的提取与分析装置及其方法。

背景技术

在光学科研工作中，经常需要观察、分析光束在通过样品(介质)后光束主要参数的变化情况。而目前所采用的方法主要有：用光功率计测量光束通过样品后的功率；光束通过样品后再利用CCD纵向拍摄光强的变化等等。类似的方法误差较大，不能观察到光束在样品中传输时的变化情况，而只能得到光束离开样品后的情况，这样就不能满足现实需要。

发明内容

本发明主要是为了设计一个能够快速、准确分析光束的光学参数变化的系统。首先用CCD拍摄光束通过样品的情况，将图像进行滤除噪声操作后，通过图像采集卡传输到计算机中，接下来采用自己编写的图像处理软件提取数据、分析参数的变化情况。其中图像处理软件的流程为：图像数据的提取→水平校正→背景光强判断→光束宽度分析→光强分析等。这样解决的优点是：所得的光束图片噪声较小，图像处理的误差小，速度较快，很好的解决了前面所遇到的困难，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为用CCD拍摄光束通过样片时的示意图。

图2为光束水平旋转示意图，斜向代表光束方向，横向代表水平方向。

图3为利用图像处理软件所得数据画出来的光束一个截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，利用CCD对准样品进行正面拍摄，然后将图片并通过噪声滤除部件，接下来将图片用自己编写的图像处理软件进行处理。软件部分首先将bmp格式图片灰度数据提取出来，然后计算出光束各横截面灰度的最大值，并利用最小二乘法拟合成一直线，再比较此直线与正常坐标X轴的夹角(如图2所示)，在软件中将图片旋转此角度。接下来在明亮光束的周围(不包含光束)随机选取200个点，计算其灰度值的加权平均，作为背景光强。通过公式计算出光束宽度，将这些值以txt文档形式保存起来，接下来再用画图软件ORIGIN进行画图，能够很好地观察、分析光束参数。