[发明专利]基于正交精细扫描的微小光斑质心测量方法

摘要

基于正交精细扫描的微小光斑质心测量方法，它涉及一种光斑的质心测量方法，它解决了目前无法对微小光斑直接进行质心测量的问题。该测量方法基于光斑测量装置实现，所述光斑测量装置由二维移动架、CCD探测器和数据采集单元组成，该方法通过CCD探测器探测接收入射光光斑，使光斑完全照射到CCD探测器的某个光敏像元上，并采用数据采集单元显示光斑的灰度值，然后通过多次移动二维移动架，使光敏像元在X向和Y向分别移动，移动的过程中，每移动一步即记录当前相对位移量及当前灰度值，最后通过制作灰度值曲线即可计算获得光斑的质心位置。本发明可用于光斑质心的测量领域。

主权项

基于正交精细扫描的微小光斑质心测量方法，其特征在于它基于一个光斑测量装置实现，所述光斑测量装置由二维移动架(1)、CCD探测器(2)和数据采集单元(3)组成，所述CCD探测器(2)安装在二维移动架(1)的移动平台上，CCD探测器(2)的电信号输出端连接数据采集单元的信号输入端；它的具体过程如下：步骤一、调整二维移动架(1)，将经过聚焦的入射光完全投射到CCD探测器(2)光敏面的某个像元上，数据采集单元(3)显示CCD探测器(2)输出的该单个像元的灰度值，并作为完整的微小光斑产生的灰度值保存，用H0表示；将此时二维移动架(1)的位置记为P0；在CCD探测器(2)的光敏面上建立X‑Y坐标系，并将该单个像元的中心位置设置为该坐标系的原点；用D1表示该单个像元的X向尺寸，D2表示该单个像元的Y向尺寸；步骤二、调整二维移动架(1)，使所述单个像元沿X轴正向移动，每次移动的步长为d0，，每移动一次记录下此时二维移动架(1)的位置与P0位置的相对位移量及此时数据采集单元(3)显示的该单个像元对应的灰度值，直至当所述数据采集单元(3)显示的该单个像元对应的灰度值减小为H0的2％或以下时，停止调整二维移动架(1)；步骤三、调整二维移动架(1)回到位置P0，然后再调整二维移动架(1)，使所述单个像元沿Y轴正向移动，每次移动的步长为d0，每移动一次记录下此时二维移动架(1)的位置与P0位置的相对位移量及此时数据采集单元(3)显示的该单个像元对应的灰度值，当所述数据采集单元(3)显示的该单个像元对应的灰度值减小为H0的2％或以下时，停止调整二维移动架(1)，并记录下此时二维移动架(1)的位置与P0位置的相对位移量；步骤四、根据已记录的二维移动架(1)的所有相对位移量及其对应的灰度值，计算获得光斑的质心位置。