一种基于图像的光斑衍射环分析方法、存储介质及芯片与流程

技术特征：
1.一种基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，获取具有衍射环的光斑图像，所述光斑图像包括中心光斑及由内而外依次环绕分布于所述中心光斑的外围的多个衍射环，根据所述中心光斑的中心点坐标、旋转角以及椭圆率，设定两轴方向的最小步长塞尔光束和；s2，以最小步长为步长，根据所述中心光斑的中心点坐标、旋转角以及椭圆率，得到中心网格环，并通过每次增加一个步长重复上述步骤以提取得到光斑图像的所有的网格环；s3，以网格环均值为纵坐标、网格环大小为横坐标，将得到的网格环均值绘制得到环均值曲线；s4，在环均值曲线中，根据阈值找出各个衍射环边界所对应的网格以分离出各网格环，提取出各网格环的数据及图像以供分析。2.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，所述最小步长塞尔光束和的大小与椭圆率相等或成倍数关系。3.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，多个衍射环包括第一衍射环p1、第二衍射环p2、第三衍射环p3...及第n衍射环pn；根据s2方法分别获取各衍射环对应的网格环，其中所述第一衍射环p1、第二衍射环p2、第三衍射环p3...及第n衍射环pn一一对应的各椭圆图像为第一外围椭圆s1、第二外围椭圆s2、第三外围椭圆s3...及第n外围椭圆sn，n为大于或等于1的正整数。4.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，所述s2具体包括：s21，生成两个具有相同中心、旋转角及椭圆率的椭圆图像mask_a和椭圆图像mask_b，其中mask_b的两轴分别比mask_a大一个步长，椭圆图像的内部像素值填充1，外部像素值全部为0，将椭圆图像mask_a和椭圆图像mask_b进行异或得到中心网格环的mask图像；s22，根据mask图像中每个像素灰度是否为0，提取输入图像相同坐标像素的灰度值，不为0则提取，为0则不提取，得到网格环上所有像素的数据，再对数据求平均，得到网格环的均值，同时，计算网格环的大小且满足；s23，以原有椭圆图像mask_b作为新的椭圆图像mask_a，并生成具有大一个步长的椭圆图像作为新的椭圆图像mask_b，重复上述s21~s22，直到提取完所有的网格环图像。5.根据权利要求4所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，所述s23之后还包括：s24，直接将对应的msak图像与原图像相乘即可提取对应网格的图像信息。6.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，各所述网格环的间距为固定定值。7.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，所述阈值为给定的常量，为光斑图像的峰值乘以一个小于1的比例，所述比例取0.135.或者1/e^2，用来划定光斑图像的有效范围。8.根据权利要求1所述的基于图像的光斑衍射环分析方法，其特征在于，所述s4之后还包括s5：
在分析激光时，结合激光的加工效果，通过分析网格环的分布情况与加工质量的关系以帮助改进激光加工工艺；在光学研究中，通过定量观察网格环变化以辅助调整光路。9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序包括：用于执行权利要求1至8任一项所述的基于图像的光斑衍射环分析方法的指令。10.一种芯片，其特征在于，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，所述计算机程序包括：用于执行权利要求1至8任一项所述的基于图像的光斑衍射环分析方法的指令。

技术总结
本发明涉及光学分析技术领域，为一种基于图像的光斑衍射环分析方法、存储介质及芯片，先获取具有衍射环的光斑图像，以最小步长为步长，根据中心光斑的中心点坐标、旋转角以及椭圆率，得到中心网格环，并通过每次增加一个步长重复上述步骤以提取得到光斑图像的所有的网格环；然后以网格环均值为纵坐标、网格环大小为横坐标，将得到的网格环均值绘制得到环均值曲线；最后在环均值曲线中，根据阈值找出各个衍射环边界所对应的网格以分离出各网格环以供分析。该方案仅基于图像分析即可实现光束衍射环的提取和测量，除一台相机外不需要额外的测量器件，即插即用，具有直观、简单、便携、高效的特点，并可以实现对具有不同圆度和角度光斑的测量。斑的测量。斑的测量。


技术研发人员：王雪辉 胡松 许维
受保护的技术使用者：武汉华工激光工程有限责任公司
技术研发日：2021.07.20
技术公布日：2021/10/23