[发明专利]一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法

说明书

本发明提供了一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法，包括以下步骤：对阵列探测器光强分布的四周非密集区域进行双线性插值和反双线性插值计算，对得到的双线性和反双线性插值进行加权平均融合，得到完整的光斑分布；根据初始的光强分布得到光斑中心，并且在光斑中心周围取若干探测点，通过光斑中心位置和探测点的高斯拟合得到理想的光斑的高斯分布图像；将高斯拟合得到理想光斑分布图像和完整的光斑分布图像进行融合，其中融合系数为各拟合像素位置到光斑中心距离的倒数。

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术，特别是一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法。

背景技术

阵列探测法是测量激光远场功率密度时空分布的主要技术手段，这种直接接触式测量方法相对于能量烧蚀法、漫反射成像法、量热测量法、旋转取样法等测量手段，具有测量系统设计灵活、时空分辨能力适当、可以满足不同场合测量应用需求、测量不确定度相对较低等特点，能够直接得到完整的采集信号，因而在激光远场光斑功率密度时空分布测量中得到了广泛应用。不过考虑到探测成本和设计难度的因素，无法做到完全密集分布，所以需要对接收到的探测信号进行光斑恢复处理，对光强分布进行复原。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法，对远场激光光斑光强分布进行复原。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法，包括以下步骤：对阵列探测器光强分布的四周非密集区域进行双线性插值和反双线性插值计算，对得到的双线性和反双线性插值进行加权平均融合，得到完整的光斑分布；根据初始的光强分布得到光斑中心，并且在光斑中心周围取若干探测点，通过光斑中心位置和探测点的高斯拟合得到理想的光斑的高斯分布图像；将高斯拟合得到理想光斑分布图像和完整的光斑分布图像进行融合，其中融合系数为各拟合像素位置到光斑中心距离的倒数。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)根据现有的探测器中间密集四周稀疏的阵列分布，在节省了探测器个数，降低电路设计难度的同时，又可以利用中心密集分布的特征，使得复原效果更好；(2)插值图像和拟合图像系数。系数采用各拟合像素位置到光斑中心距离的倒数，符合了光斑实际分布的特征。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明使用的阵列探测器探测元分布图。

图2为本发明的方法流程图。

图3为本发明双线性插值法的计算示意图。

图4为本发明的反双线性插值法的计算示意图。

具体实施方式

一种基于阵列探测法的激光光斑恢复方法，包括以下步骤：

步骤1，根据阵列探测器中间密四周稀疏的光强分布特征，充分利用中心比四周两倍密集的特征，对四周非密集区域进行双线性插值和反双线性插值；对得到的双线性和反双线性插值进行加权平均融合，得到完整的光斑分布；

步骤2，根据初始的光强分布得到光斑中心的位置，在光斑中心取合适的阵列探测点；

步骤3，通过得到的光斑中心位置和四周的阵列点，拟合得到理想的光斑的高斯分布图像；

步骤4，将高斯拟合出来的理想光斑分布图像和线性插值融合出来的图像进行融合，系数为各拟合目标位置到光斑中心距离的倒数。

步骤1中靶板探测器的密集部分的精度是10mm，外部非密集部分达不到这个精度，本实施例是在靶板的基础上恢复成10mm的精度。