基于圖像融合的激光束散角測量及硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來隨著激光技術(shù)的發(fā)展，以激光為基礎(chǔ)的激光光電子技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的對激光質(zhì)量也有了較高的要求，而激光束散角則可以較為準(zhǔn)確的評價(jià)激光的優(yōu)劣。但是經(jīng)由傳統(tǒng)儀器測量束散角的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對于應(yīng)用在武器系統(tǒng)上的激光有一定的局限性，所以本文提出了基于圖像融合的激光束散角實(shí)時(shí)測量方法，通過對算法的仿真及客觀參數(shù)的上的評價(jià)可知此方法的可行性，并在硬件平臺上得到實(shí)現(xiàn)。本文的主要工作有：
　　首先對傳統(tǒng)測量束散角的方法進(jìn)行了分析對比，指出

2、其不足之處。然后對激光的特性進(jìn)行了分析，研究了激光束散角測量方法，CCD的基本原理，分析了圖像融合的基本原理，根據(jù)要求完成了電路的設(shè)計(jì)工作。
　　然后針對文中激光光斑的特殊性，對CCD采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理。通過對預(yù)處理方法的對比及圖像提取效果的評價(jià)，分析出不同方法的優(yōu)劣，提出了適合于本文光斑圖像的圓逼近法。
　　最后通過對CCD線性的分析，尋出適合圖像融合的最佳閾值。研究了 DSP模塊內(nèi)圖像預(yù)處理及融合算法的實(shí)現(xiàn)，將融合的

3、效果以客觀數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)；得到適合計(jì)算的融合圖像后將數(shù)據(jù)送入FPGA模塊內(nèi)完成束散角計(jì)算的過程，分析束散角的不確定。
　　通過對以上內(nèi)容的研究，本文的方法可以實(shí)時(shí)測量實(shí)驗(yàn)平臺中的高能多脈沖激光，并且可以將測量范圍擴(kuò)大到數(shù)千焦耳，測量精度也達(dá)到目標(biāo)要求。整個(gè)流程在所設(shè)計(jì)的硬件平臺上可實(shí)現(xiàn)，并滿足實(shí)時(shí)性，即可以在要求的幾十毫秒內(nèi)完成每個(gè)脈沖激光束散角的檢測。通過圖像融合的方法對過飽和及欠飽和的圖像進(jìn)行融合，不僅提高圖像的利用率及圖像的