高功率激光装置快速自动准直系统 被引量：7

1

作者 李红 朱健强 +4 位作者 林强 杨朋千 张艳丽 刘代中 朱宝强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期8-14,共7页

为提高自动准直效率,结合以太网,设计出一套新型光路自动准直控制和检测方案.该方案采用基于耦合矩阵的前馈补偿及图像Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式,并引入局部自适应阈值和二值化算法,同时将模糊控制算法运用到步进电机的调整... 为提高自动准直效率,结合以太网,设计出一套新型光路自动准直控制和检测方案.该方案采用基于耦合矩阵的前馈补偿及图像Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式,并引入局部自适应阈值和二值化算法,同时将模糊控制算法运用到步进电机的调整过程中,提高光束近远场图像的处理精度,降低系统的准直时间.实验结果表明,该准直系统远场的平均调整误差为空间滤波器小孔直径0.44%,能够满足准直系统远场调整精度(小于小孔直径5%)的要求,准直时间由原有的30mins缩短至12mins左右. 展开更多

关键词 自动准直 图像处理 耦合矩阵 反馈控制 自适应阈值 模糊控制 二值化 高功率激光驱动器

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神光-Ⅲ 3ω光路自动准直系统设计 被引量：12

2

作者 翟学锋 王国富 达争尚 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期177-180,共4页

基于闭环反馈控制理论,对神光-Ⅲ3光源自动准直系统进行设计,分析系统的工作原理、控制算法和软件控制流程。对准直过程中电动控制对于控制结果影响的变化规律建立了数学模型,旨在克服俯仰和方位相互联动对准直精度的影响。采用二维镜... 基于闭环反馈控制理论,对神光-Ⅲ3光源自动准直系统进行设计,分析系统的工作原理、控制算法和软件控制流程。对准直过程中电动控制对于控制结果影响的变化规律建立了数学模型,旨在克服俯仰和方位相互联动对准直精度的影响。采用二维镜架自动准直方案,使准直偏差在预定调整范围内不断收敛。神光-Ⅲ调试现场的准直结果证明:该自动准直系统达到了设计要求,即自动准直系统在半小时内完成8路光束的光束准直,其角度误差≤5.0%/空间滤波器小孔直径,平移误差≤1.0%(光束近场直径精度)。 展开更多

关键词 神光-Ⅲ 3ω光源 光学设计 自动准直 控制算法

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采用光束扫描的透射仪测量光路自动准直系统 被引量：4

3

作者 周树道 马忠良 +1 位作者 王敏 彭舒龄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期158-164,共7页

能见度是航空、航海及其他领域关系到安全保障的重要气象要素之一,透射式能见度仪在安装和使用过程中测量光路的准直状态,对能见度测量精度有重要影响。根据其光学系统的特点提出了一种基于扫描方式的透射仪测量光路自动准直方法,并基... 能见度是航空、航海及其他领域关系到安全保障的重要气象要素之一,透射式能见度仪在安装和使用过程中测量光路的准直状态,对能见度测量精度有重要影响。根据其光学系统的特点提出了一种基于扫描方式的透射仪测量光路自动准直方法,并基于该方法设计了自动准直系统。系统通过电机驱动发射端探测光束与接收端接收视场分别在两个垂直方向上进行扫描,计算发射端与接收端的准直方位角,进而实现透射仪测量光路的对准。系统测试表明,系统可以实现透射仪测量光路的自动对准,方位角定位最大误差为66μrad,准直时间小于10 min,系统具有准直精度高、过程自动化、易于安装等特点。 展开更多

关键词 大气 透射仪 自动准直 扫描

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基于光斑形状光束快速自动准直算法 被引量：4

4

作者 李红 林强 +4 位作者 杨朋千 张艳丽 刘代中 朱宝强 朱健强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期144-150,共7页

为满足高功率激光装置光路自动准直系统的高精度要求,提出一种光束非垂直过孔状态下椭圆光斑的光斑差值快速调节法,并引入局部自适应阈值二值化算法提高准直图像的定位精度.当椭圆光斑长短轴差值较大时,利用基于最小二乘法的椭圆拟合改... 为满足高功率激光装置光路自动准直系统的高精度要求,提出一种光束非垂直过孔状态下椭圆光斑的光斑差值快速调节法,并引入局部自适应阈值二值化算法提高准直图像的定位精度.当椭圆光斑长短轴差值较大时,利用基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法,求出椭圆光斑长短轴的轴长,通过远场反射镜调节长短轴轴长差值以调节光斑形状,直到获得规则的圆形光斑.分析了圆光斑中心与基准位置的偏差值,将差值转为闭环控制的步进电机调整步数,实现了高功率激光装置光束的快速自准直.该算法应用在某高功率激光装置光路自动准直系统中,结果表明,远场指向精度优于0.033″,优于目前高功率激光准直系统准直效果,提高了激光光束的指向性精度. 展开更多

关键词 高功率驱动激光器 自动准直 长短轴差值法 图像处理 反馈控制

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电子束泵浦准分子激光放大器的双程光路自动准直 被引量：3

5

作者 王大辉 赵学庆 +2 位作者 张永生 孙昱薇 赵军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1434-1439,共6页

提出了一种电子束泵浦准分子激光放大器的双程光路准直方法,以保证光束在放大器中按照预定方向传输,并使多路光束稳定精确地照射靶面。首先,鉴于准分子放大器中无天然准直基准提出了利用双叉丝像传递光路进行准直的方法,即把输入光束叉... 提出了一种电子束泵浦准分子激光放大器的双程光路准直方法,以保证光束在放大器中按照预定方向传输,并使多路光束稳定精确地照射靶面。首先,鉴于准分子放大器中无天然准直基准提出了利用双叉丝像传递光路进行准直的方法,即把输入光束叉丝基准作为"近场点",把输出光束叉丝基准作为"远场点",并设计了放大器准直光路,编写了相应的软件。然后,在现有实验室条件下开展了电子束泵浦准分子激光放大器双程光路的自动准直实验。最后,分析了影响该方法的相关因素及准直精度。实验及分析表明,设计的准直系统在较短时间内实现了预定传输光路的自动准直,系统自身精度为0.63μrad,光束最大复位误差为13.75μm,满足了电子束泵浦准分子激光放大器双程光路自动准直的要求。 展开更多

关键词 激光技术 自动准直 电子束泵浦 准分子激光 激光放大器 叉丝

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基于荧光成像的准分子激光系统多路光束自动准直 被引量：3

6

作者 王大辉 钱航 +6 位作者 赵学庆 马连英 张永生 邵碧波 冯刚 易爱平 赵军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期949-955,共7页

研究了基于准直光束成像的准分子激光主振荡功率放大(MOPA)系统的多路光束自动准直,实现了激光在放大器中的多程放大及高的靶面指向精度。采用352nm He-Cd激光作为准直光源,提出了多光束感光屏同步接收与可见光CCD荧光成像相结合的复合... 研究了基于准直光束成像的准分子激光主振荡功率放大(MOPA)系统的多路光束自动准直,实现了激光在放大器中的多程放大及高的靶面指向精度。采用352nm He-Cd激光作为准直光源,提出了多光束感光屏同步接收与可见光CCD荧光成像相结合的复合图像采集技术,解决了自动准直系统多路激光的近场、远场图像获取问题。利用图像区域分割处理方法编制了准直信息处理软件,实现了对多光束的自动准直闭环反馈控制。最后,结合准分子激光MOPA系统中的预放大器光学设计进行了自动准直验证实验。结果表明:准直成像光强可调谐倍数为300,成像系统在放大器窗口处固有误差占放大器口径比例小于设计值1.08%,3路激光的自动准直时间为40s,完全满足放大器的几何填充和能量提取要求。 展开更多

关键词 准分子激光 主振荡功率放大器 光束准直 自动准直 荧光成像 区域分割 可调谐放大

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高功率激光器自动准直系统图像处理的可信度评估 被引量：2

7

作者 惠宏超 郭亚晶 +4 位作者 熊智敏 王宇煜 刘代中 朱宝强 林尊琪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期867-871,共5页

自动准直系统是将采集的图像进行特定算法处理获取光束的位置信息,驱动电机调整光斑到指定的位置,其中图像质量对光束定位的精确性影响很大,为尽量避免受严重噪音和光束畸变影响的图像进入图像处理流程而产生准直结果的错误判断,保证自... 自动准直系统是将采集的图像进行特定算法处理获取光束的位置信息,驱动电机调整光斑到指定的位置,其中图像质量对光束定位的精确性影响很大,为尽量避免受严重噪音和光束畸变影响的图像进入图像处理流程而产生准直结果的错误判断,保证自动准直系统图像处理结果的精确性,试图提供一种较为简单的判断依据,采用基于Monte-Carlo模拟方法,建立了远场准直过程中三种主要噪音的干扰评估模型,以测量不确定度作为定量判断处理图像与否的特征参数,将该结果做成统计图表作为判断依据。结果表明,在设定合理测量不确定度阈值的情况下,该特征参数能够较好地排除不良图像,从而提高准直结果的可信度。 展开更多

关键词 图像处理 测量不确定度 Monte—Carlo模拟 可信度 自动准直

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高功率激光驱动器光束自动准直目标定位算法 被引量：2

8

作者 李红 王东方 +4 位作者 林强 姜卓偲 高妍琦 刘代中 朱宝强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2203-2207,共5页

为满足高功率激光驱动器光束自动准直的高精度和实时性要求,提出了一种快速高精度的自动准直目标定位算法。首先利用变结构元广义数学形态学边缘检测算法在充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响,然后采用拉格朗日多项式插... 为满足高功率激光驱动器光束自动准直的高精度和实时性要求,提出了一种快速高精度的自动准直目标定位算法。首先利用变结构元广义数学形态学边缘检测算法在充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响,然后采用拉格朗日多项式插值算法对圆目标轮廓进行快速亚像素定位,最后利用最小二乘拟合以及几何形心拟合的方法实现图像中光斑目标中心的精确定位。该算法在神光Ⅱ升级装置的光路自动准直中得以验证,实验结果表明八路预放光路准直时间小于3min,主放光路准直时间小于7min,主放输出光束近场准直准确度优于0.2%,远场指向准确度优于0.2″(RMS)。 展开更多

关键词 自动准直 图像处理 变结构元广义数学形态学算法 拉格朗日多项式插值

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物理诊断设备精确自动准直方法 被引量：1

9

作者 王维 何俊华 +4 位作者 张敏 韦明志 闫亚东 杨正华 杨品 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期901-905,共5页

为了获取准确的激光打靶实验数据,需要使用诊断搭载平台搭载物理诊断设备对打靶目标进行高精度准直。针对传统方法存在耗时、误差(RMS)较大的问题,根据搭载平台与物理诊断设备的特点,提出了一种基于视觉伺服的精确自动准直方法。首先,... 为了获取准确的激光打靶实验数据,需要使用诊断搭载平台搭载物理诊断设备对打靶目标进行高精度准直。针对传统方法存在耗时、误差(RMS)较大的问题,根据搭载平台与物理诊断设备的特点,提出了一种基于视觉伺服的精确自动准直方法。首先,构建三维准直向量估算立体视觉系统中靶的偏差,在弱透视条件下,估算值接近于真值;然后,建立三自由度姿态调节模型,提高姿态调节精度。最后,运用准直向量与调节模型设计视觉伺服控制器,仅需一次离线标定即可进行快速准直。通过以上改进,实现了物理诊断设备的精确自动准直。实验结果表明,诊断设备的准直精度(RMS)分别为:x指向为11μm,y指向为12μm。搭载分幅相机进行激光打靶考核验证,得到了物理实验过程的X光焦斑图像,表明准直方法满足工程使用要求。 展开更多

关键词 自动准直 准直向量 调节模型 搭载平台 视觉伺服

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一种车载激光雷达自动准直系统 被引量：8

10

作者 谭锟 邵石生 《大气与环境光学学报》 CAS 2008年第5期344-348,共5页

研制了一种适用于车载激光雷达的收发光路自动准直系统。该系统采用了CCD相机和图像处理技术以确定发射光束的方向与接收光路的准直情况。使用一台2维电动调整导向镜,改变激光发射方向。计算机测控软件负责监测收发准直情况并且实现发... 研制了一种适用于车载激光雷达的收发光路自动准直系统。该系统采用了CCD相机和图像处理技术以确定发射光束的方向与接收光路的准直情况。使用一台2维电动调整导向镜,改变激光发射方向。计算机测控软件负责监测收发准直情况并且实现发射激光光束方向的调整,而无需人员干预。实验室验证系统上的测量表明,当准直误差为40μrad时,完成准直需要的时间通常不超过40s。 展开更多

关键词 激光雷达 自动准直 图像处理 CCD相机

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计算机光路自动准直控制系统的控制问题研究与分析 被引量：1

11

作者 虢仲平 胡倩 +1 位作者 高炳宁 江洪旺 《计算机测量与控制》 CSCD 2002年第7期456-458,共3页

计算机光路准直控制系统是一个复杂的实时控制系统 ,该系统控制问题研究是整个计算机控制系统的关键 ,文章对光路准直的控制过程及实现给出了详细描述。

关键词 控制问题 计算机 光路自动准直控制系统 数据处理

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神光-Ⅲ3ω光路自动准直系统设计 被引量：3

12

作者 王国富 陈良益 何俊华 《科学技术与工程》 2007年第7期1355-1358,共4页

介绍了某大型激光器3ω光源自动准直系统的设计与实现,分析了系统的工作原理,阐述了系统的控制算法和软件控制流程。该系统具有开发周期短,可靠性高等优点。

关键词 大型激光器3ω光源 自动准直 控制算法

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基于叉丝阵列的准分子激光MOPA系统多路光束自动准直

13

作者 邵碧波 马连英 +5 位作者 钱航 王大辉 赵学庆 张永生 冯刚 易爱平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3507-3511,共5页

为了实现激光在放大器多程放大及靶面高指向精度,介绍了高效准分子激光系统多路光束自动准直技术的研究工作。提出利用双叉丝阵列像传递光路,分别在输入光路和输出光路上设置叉丝阵列作为近远场基准,解决了光路中无天然准直基准及多路... 为了实现激光在放大器多程放大及靶面高指向精度,介绍了高效准分子激光系统多路光束自动准直技术的研究工作。提出利用双叉丝阵列像传递光路,分别在输入光路和输出光路上设置叉丝阵列作为近远场基准,解决了光路中无天然准直基准及多路并行准直等问题。搭建了预放大器II的三路双程激光自动准直系统,验证了该方法的可行性,并利用成像系统和反馈控制结构实现了自动准直系统的联调实验。 展开更多

关键词 准分子激光 自动准直 近场远场 叉丝阵列

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基于激光雷达的隧道相贯线光多路光束自动准直计算方法

14

作者 杨宏平 闫铁成 张兴元 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第2期183-187,共5页

传统隧道相贯线光自动准直计算方法存在计算精度差,准直计算效率不佳问题,为此,设计一种隧道相贯线光多路光束自动准直计算方法。构建隧道相贯线光准直计算激光雷达方程进行信号采集;通过模糊消除方法实现激光雷达测量距离与光斑能量中... 传统隧道相贯线光自动准直计算方法存在计算精度差,准直计算效率不佳问题,为此,设计一种隧道相贯线光多路光束自动准直计算方法。构建隧道相贯线光准直计算激光雷达方程进行信号采集;通过模糊消除方法实现激光雷达测量距离与光斑能量中心数值的校准,完成了隧道相贯线光多路光束自动准直计算。为了验证隧道相贯线光多路光束自动准直计算方法的有效性,设计对比实验。实验结果表明,实验次数为2次时,本方法的准直后测量偏差为1 mm,准直后测量偏差为2.7 mm,本方法的计算精度高达93%。 展开更多

关键词 激光雷达 光束 自动准直 光斑能量

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基于光束扫描的透射仪测量光路自动准直系统设计

15

作者 马忠良 周树道 刘星 《微型机与应用》 2016年第15期42-44,47,共4页

提出了一种基于光束扫描的透射仪测量光路准直方法,分析了该准直方法的原理。基于该方法设计了测量光路自动准直系统,该系统以LPC1768微控制器为核心,主要包括光强及位置信息采集模块、电机驱动模块,并进行了该系统的软件设计。系统利... 提出了一种基于光束扫描的透射仪测量光路准直方法,分析了该准直方法的原理。基于该方法设计了测量光路自动准直系统,该系统以LPC1768微控制器为核心,主要包括光强及位置信息采集模块、电机驱动模块,并进行了该系统的软件设计。系统利用透射仪测量光路进行对准,易于实现与透射仪测量系统的融合,且具有高精度、自动化的特点。 展开更多

关键词 自动准直系统 光束扫描 透射仪

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大气探测激光雷达自动准直方法综述 被引量：3

16

作者 肖铃 刘东 +2 位作者 王英俭 王珍珠 谢晨波 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2016年第3期161-171,共11页

大气探测激光雷达工作之前,首先要调整发射激光束与接收望远镜光轴的平行(又称准直或对光),使得接收到正确的回波信号.准直过程一般分为手动和自动两种,手动准直费时费力,有一定的随机和任意性,难以定量评估.因此,高精度、高效率激光雷... 大气探测激光雷达工作之前,首先要调整发射激光束与接收望远镜光轴的平行(又称准直或对光),使得接收到正确的回波信号.准直过程一般分为手动和自动两种,手动准直费时费力,有一定的随机和任意性,难以定量评估.因此,高精度、高效率激光雷达自动准直系统的研制是提高激光雷达自动化程度和确保正确探测数据的有效手段.介绍了大气探测激光雷达的工作原理,自动准直方法研究的重要性;综述了大气探测激光雷达自动准直方法,其中着重介绍了激光雷达发射激光的扫描方法和自动准直结果的判定方法,最后比较了不同自动准直方法的优缺点. 展开更多

关键词 激光雷达 自动准直 大气探测 后向散射

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离轴八程放大器自动准直技术研究 被引量：1

17

作者 陈知非 姚轲 +11 位作者 范琛 唐军 吕梦洁 卢振华 高松 谢旭东 傅学军 范孟秋 郑奎兴 陈波 彭志涛 冯斌 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期18-23,共6页

展示了基于离轴八程激光放大器的闭环自动准直技术研究,该项技术旨在用自动准直系统取代手动光路准直的方式,明显提高了该构型复杂的多程激光放大器的运行效率、准直精度与其输出光束质量。该技术利用主激光照明和像传递系统实现离轴八... 展示了基于离轴八程激光放大器的闭环自动准直技术研究,该项技术旨在用自动准直系统取代手动光路准直的方式,明显提高了该构型复杂的多程激光放大器的运行效率、准直精度与其输出光束质量。该技术利用主激光照明和像传递系统实现离轴八程激光放大器中滤波器小孔空间位置的精确标定,通过边缘检测处理远场光斑得到其指向中心。基于光斑中心与基准间的差值,对特定反射镜架进行二维控制进行光束指向补正,从而实现离轴八程放大器系统的闭环自动准直。研究结果表明,实验结果契合离轴八程放大器系统对光束准直准确率与效率的要求,验证了该准直技术在离轴八程激光放大光路中应用的可行性。 展开更多

关键词 激光放大器 离轴八程放大 自动准直 边缘检测

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正支共焦非稳腔的自动准直调整实验研究 被引量：3

18

作者 尹新华 梁永辉 +1 位作者 谢文科 于起峰 《光学与光电技术》 2009年第2期86-89,共4页

谐振腔的自动准直调整技术是实现高能激光器系统自动化的关键技术之一。在对正支共焦非稳腔自动准直调整方法的研究基础上,应用基于系统性能评价函数无模型最优化的随机并行梯度下降(SPGD)控制算法实现腔的自动准直调整。实验结果表明... 谐振腔的自动准直调整技术是实现高能激光器系统自动化的关键技术之一。在对正支共焦非稳腔自动准直调整方法的研究基础上,应用基于系统性能评价函数无模型最优化的随机并行梯度下降(SPGD)控制算法实现腔的自动准直调整。实验结果表明该方法可实现腔镜的闭环控制准直调整,其调腔共轴精度在一定程度上高于传统的人工调腔精度。 展开更多

关键词 正支共焦非稳腔 腔镜失调 随机并行梯度下降算法 环围功率 自动准直调整

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天光一号预放大器自动准直技术研究 被引量：2

19

作者 李静 王钊 +2 位作者 胡凤明 高智星 田宝贤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1112-1116,共5页

天光一号高功率KrF准分子激光装置采用光学角多路实现了六束激光的主振荡功率放大,其光路复杂,人工调节繁琐,指向精度难以保证,且激光波长为248nm,属于深紫外波段,无法采用常用的光束自动准直方法。为了保障六束激光聚焦叠加并稳定精准... 天光一号高功率KrF准分子激光装置采用光学角多路实现了六束激光的主振荡功率放大,其光路复杂,人工调节繁琐,指向精度难以保证,且激光波长为248nm,属于深紫外波段,无法采用常用的光束自动准直方法。为了保障六束激光聚焦叠加并稳定精准地照射到靶面上,需开展适合天光一号装置激光参数及光路特性的自动准直技术研究。本文以预放大器三束输入、输出光路为研究对象,探索适合天光一号装置的自动准直方法,建立了预放大器光路自动准直系统,实现了快速、高精度光束的调节,验证了自动准直方案的可行性,为天光一号KrF准分子激光装置实现全光路自动准直奠定了技术基础。 展开更多

关键词 KRF准分子激光 自动准直 预放大器

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光路远场自动准直图像处理优化

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作者 郭文彬 曾沛颖 +2 位作者 程宁波 纪彤 邹伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第10期225-231,共7页

对大型激光装置主放远场自动准直的图像处理进行优化研究,主要包括远场基准计算和远场光斑中心计算两个方面。为了进一步提高图像处理的稳定性和计算效率,在远场基准计算和远场光斑中心计算时对处理图像的区域施加约束。在远场基准计算... 对大型激光装置主放远场自动准直的图像处理进行优化研究,主要包括远场基准计算和远场光斑中心计算两个方面。为了进一步提高图像处理的稳定性和计算效率,在远场基准计算和远场光斑中心计算时对处理图像的区域施加约束。在远场基准计算时,针对transport spatial filter(TSF)图像和cavity spatial filter(CSF)图像,分别采用两个处理流程。在远场光斑中心计算时,对TSF图像和CSF图像,采用统一的处理流程,采用聚类方法计算远场光斑中心。实验结果表明所提图像处理方法具有有效性。 展开更多

关键词 光路自动准直 远场准直 图像处理 高功率激光器 神光II升级装置

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