[發(fā)明專利]一種新型光束平漂和角漂實時檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910043998.2
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN101614530A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬浩統(tǒng);習(xí)鋒杰;劉澤金;許曉軍;郭少鋒;陳金寶;周樸;王小林;馬閻星;李霄;汪曉波;吳武明;姜宗福;舒柏宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 湖南省國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)辦公室專利中心
• 代理人: 馮 青

1.一種新型光束平漂和角漂實時檢測方法，其特征在于該方法包含下列步驟：

①.采用新型光束平漂和角漂實時檢測裝置，來實時檢測入射光束的平漂和角漂信息，該裝置包括標(biāo)定激光(1)、散焦光柵(2)、透鏡(3)、圖像傳感器(4)、計算機(5)，其中散焦光柵(2)和透鏡(3)前后排列，圖像傳感器(4)位于透鏡(3)之后，計算機(5)位于圖像傳感器(4)之后；

②.采用相同工作波長的標(biāo)準(zhǔn)平行光，即上述的標(biāo)定激光，標(biāo)定新型光束平漂和角漂實時檢測裝置，使得圖像傳感器位于透鏡的焦平面，成像的正負(fù)一級光斑大小相同，零級光斑最小；

③.將該新型光束平漂和角漂實時檢測裝置置于光路中，調(diào)節(jié)該新型光束平漂和角漂實時檢測裝置使得入射光束在圖像傳感器上面成像出各級衍射光斑；

④.基于圖像處理的方法，通過閾值法和濾波處理，采用質(zhì)心法計算圖像傳感器上正負(fù)一級光斑的質(zhì)心位置；

x0=ΣxiIiΣIi,]]>y0=ΣyiIiΣIi]]>

式中x₀和y₀分別為光斑的質(zhì)心位置，x_i、y_i和I_i分別為圖像傳感器單像素i對應(yīng)的位置和灰度值；

假設(shè)入射光束的x方向和y方向上平漂量分別為a和b，x方向和y方向上角漂量分別為c₁和c₂，透鏡焦距為f，散焦光柵等效焦距和離軸量分別為f_g和x₀，成像傳感器面上的正負(fù)一級光斑質(zhì)心為x₊₁、x_-1、y₊₁、y_-1；

圖像傳感器位于透鏡的焦平面上時，當(dāng)存在平漂和角漂光束入射時，成像光斑的移動情況為；

1)、當(dāng)存在平漂的光束入射檢測裝置時，系統(tǒng)成像的正負(fù)一級光斑向相反的方向移動，光斑質(zhì)心之間的距離變大或者縮小，平漂量與成像光斑質(zhì)心位置變化之間的關(guān)系為：

_a∝δ(x₊₁-x_-1)f_g/2f

_b∝δ(y₊₁-y_-1)f_g/2f

兩光斑質(zhì)心之間的距離為：

x+1-x-1=-2fx0fg+2affg]]>

y+1-y-1=2bffg]]>

式中δ(x₊₁-x_-1)和δ(y₊₁-y_-1)為正負(fù)一級光斑質(zhì)心之間間距變化，

2)、當(dāng)存在角漂的光束入射檢測裝置時，系統(tǒng)成像的正負(fù)一級光斑向相同的方向移動、光斑之間的距離不變，角漂量與成像光斑質(zhì)心位置變化之間的關(guān)系為：

c₁∝δ_x/f

c₂∝δ_y/f

兩光斑之間距離為：

|x+1-x-1|=2fx0fg]]>

|y₊₁-y_-1|＝0

式中δ_x和δ_y為正一級或者負(fù)一級光斑質(zhì)心位置的變化量；

⑤.根據(jù)采集到的光斑質(zhì)心位置移動信息，判斷兩個光斑之間x方向和y方向上間距是否發(fā)生了變化，如果發(fā)生了變化，說明入射光束存在平漂，根據(jù)正負(fù)一級光斑質(zhì)心位置的變化情況，求得入射光束的平漂量，如果兩個光斑之間的距離沒有發(fā)生變化，說明入射光束不存在平漂，根據(jù)正負(fù)一級光斑的整體變化量，求得入射光束的角漂量。