[发明专利]一种激光光斑尺寸全角度评价与表征方法

摘要

本发明公开了一种激光光斑尺寸全角度评价与表征方法，通过构建以光斑质心位置为原点的直角坐标系，根据激光光斑尺寸与光强二阶矩间关系，求解出过原点不同角度θ方向上的激光光斑尺寸，从而实现与水平方向呈任意角度方向的激光光斑尺寸的表征，科学全面地反映了激光光斑的空间特性。

主权项

1.一种激光光斑尺寸全角度评价与表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取一幅宽度W(像元数)、长度H(像元数)且含有激光光斑的图像；所述的图像中无背景噪声，也无饱和的像元，以所述的图像左上角为原点O，水平向右方向为x轴正方向，竖直向下方向为y轴正方向建立直角坐标系xOy；步骤二：提取所述的图像中每个像元的坐标值(x_a，y_b)及对应的光强值I(x_a，y_b)，则激光光斑的质心坐标值(x_c，y_c)与光强一阶矩的关系如式(1)和式(2)所示；步骤三：将所述的图像进行坐标系变换，建立以激光光斑质心位置(x_c，y_c)为坐标原点O'，水平向右方向为x'轴正方向，竖直向上方向为y'轴正方向的直角坐标系x'O'y'；对于在所述的直角坐标系xOy下任一原始坐标值为(x_a，y_b)的像元，其在所述的直角坐标系x'O'y'内的坐标值为(x'_a，y'_b)，则有：式(3)描述了直角坐标系xOy和直角坐标系x'O'y'间的坐标变换关系；步骤四：在所述的直角坐标系x'O'y'下，设一过坐标原点O'且角度90°+θ的直线方程式如式(4)所示；kx′+y′＝0              (4)步骤五：所述的图像中任一像元(x_a'，y_b')到式(4)所描述的直线的距离为：步骤六：根据激光光斑尺寸与光强二阶矩间关系，过原点O'且角度为θ方向上的激光光斑尺寸ω_θ如式(6)所示；步骤七：重复步骤四至步骤六，求得不同角度θ_i方向对应的激光光斑尺寸ω_θi。