脉冲激光光斑软件同步捕获方法技术

一种脉冲激光光斑的软件同步捕获方法，它是采用由可输出标准视频信号的面阵ＣＣＤ相机或红外相机、图像采集卡及安装有捕获软件程序的主控计算机组成的测量系统，由面阵ＣＣＤ相机或红外相机采集图象数据，通过与图象采集卡相连的主控计算机中安装的捕获软件程序，控制通过视频电缆与面阵ＣＣＤ相机或红外相机连接的图象采集卡，对脉冲激光光斑进行采集，并在回调执行的全局函数中实现完全软件同步脉冲激光光斑的捕获、分析；该软件同步脉冲激光光斑捕获方法具有工作过程中不易受干扰，可靠性高、灵活性较好，系统稳定及硬件结构简单等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光光斑的采集，具体涉及一种脉冲激光光斑同步捕获方法。
技术介绍
激光光斑的采集和分析在激光应用领域具有重要实践意义。脉冲激光光斑的捕获、采集和连续激光光斑采集不尽相同，计算机通过图象采集卡连续采集保存的图象数据对于连续激光来说都是有效数据，如果同样的方法用于脉冲激光，则计算机将保存大量无效数据，严重浪费系统资源，而且会由于没有同步导致脉冲激光光斑的漏采，造成数据丢失。目前，脉冲激光光斑地捕获、采集往往通过硬件同步来实现，具体方法如下1、闪光灯同步法是将泵浦腔泄漏的脉冲氙灯光，用光电二极管接收后转为电信号，经放大、整形延时后，经光耦送入计算机内置的同步卡，由同步卡向图象卡发出中断信号冻结图象后采集。2、脉冲激光同步触发法即利用CCD相机的场消隐中断功能，在产生中断后经适当延时，输出一触发信号给激光器，使之产生激光输出，完成脉冲同步测量(脉冲激光输出受激光光斑采集系统控制)。上述硬件同步的方法，硬件结构复杂，工作过程中易受干扰，脉冲激光器的泵浦源等是强干扰源，可靠性较低，使用的灵活性受到诸多限制，需要现场安置硬件电路、布线等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种工作过程中不易受干扰、可靠性高、灵活性较好、系统稳定及硬件结构简单的。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案。一种，其特征在于采用由输出为标准视频信号的面阵CCD相机或红外相机、图象采集卡及安装有捕获软件程序的主控计算机组成的测量系统，由面阵CCD相机或红外相机采集图象数据，通过与图象采集卡相连的主控计算机中安装的捕获软件程序，控制通过视频电缆与面阵CCD相机或红外相机连接的图象采集卡，对脉冲激光光斑进行采集，并在回调执行的全局函数中实现完全软件同步脉冲激光光斑的捕获、分析；具体步骤为1)面阵CCD相机或红外相机采集光斑图象；2)图象采集卡将面阵CCD相机或红外相机输出的视频信号进行A/D转换，CPU执行采集线程，将采集转换的图象数据送至内存；3)CPU执行用户工作者线程，执行回调函数，对内存中需要判断的区域的图象数据进行计算处理；4)判断当前内存中图象数据是否是激光光斑数据，激光光斑的判断基于选定区域图象像素的灰度值的平均值 是否大于判断阈值Ithreshold其中N选定区域像素数；5)如果是激光光斑，则依次保存当前内存中图象数据到主控计算机硬盘文件中；否则不保存数据，开始下一轮的判断。所述软件程序利用Win32的多线程支持，要求运行在Windows 2000以上32位操作系统下。采集开始时建立新的采集线程，之后启动用户工作者线程，在逐帧(或逐场)采集的循环过程中执行回调函数。在回调函数中进行光斑的判断、光斑数据的存盘等操作。可用鼠标拖放的方法直接在软件运行的图象显示区设定需要判断的区域，CPU只对内存中该区域的图象数据进行计算处理，并将有效的脉冲光斑图象数据保存到主控计算机硬盘文件中。实现的程序代码如下okSetSeqCallback(hBoard，CatchBegin，CatchSetTo，CatchEnd)；//设置回调函数okCaptureByBuffer(hBoard，BUFFER，0，0)；//连续的序列采集不停地将AD转换的图象数据置入缓存。其中BUFFER为预先开辟的图象数据缓存。在此函数的执行过程中，建立新的采集线程，之后启动用户工作者线程，在逐帧(或逐场)采集的循环过程中执行回调函数。在每采集完一帧就回调执行的全局函数中，如下代码用来判断是否脉冲激光光斑SumSelAreaPix＝SelAreaRect.Width*SelAreaRect.Hight；<br/>int PixGrayValue＝0；<br/>for(int j＝0；j＜((SelAreaRect.Width))；j++)<br/>{<br/>for(int i＝0；i＜((SelAreaRect.Hight))；i++)<br/>{<br/>PixGrayValue＝PixGrayValue+(WORD)*(pPixGrayValue+(SelAreaRect.Bott<br/>on+i)*iWidth+(SelAreaRect.Left+j))；<br/><!-- SIPO <DP n="2"> --><dp n="d2"/>}<br/>}<br/>PixGrayValue＝PixGrayValue/((SumSelAreaPix))；<br/>if(PixGrayValue＞＝iCatchThreshold)<br/>{<br/>memcpy(lpbit3D，lpbitsave，BlockSize)；<br/>其中SelAreaRect为用鼠标拖放的方法设定的图象显示区需要判断的区域结构，它包含该区域的位置和大小信息；PixGrayValue为区域中像素点的像素灰度值；ICatchThreshold为判断激光光斑的像素灰度值阈值，在程序运行界面中设定。与现有的脉冲激光光斑捕获方法相比，本专利技术的有益效果在于本专利技术采用软件程序同步控制图象采集卡采集图象并进行分析捕获，利用计算机和图象采集卡的强大的硬件功能，无需另外开发硬件同步电路；其采集装置与被测激光器系统相互独立，增加了系统的稳定性，工作过程不易受干扰，可靠性高，系统装置结构简单。输出为与图象采集卡兼容的标准视频信号的面阵CCD相机或红外相机正常工作状态下，保证它们与图象采集卡的信号连接，只要启动主控计算机软件，系统便将脉冲光斑图象数据保存到主控计算机硬盘文件中，保证硬盘文件保存的都是有效数据；可以用鼠标拖放的方法直接在软件运行的图象显示区设定需要判断的区域，CPU只对内存中该区域的图象数据进行计算处理，可快速准确地捕捉到脉冲激光光斑；并能在现场调整测量参数，进行光斑分析，使测量灵活方便。由于采用软件同步捕获方法，作为激光光斑探测器的面阵CCD相机可以是逐行型的，也可以是隔行型的。针对不同波段的激光器，可以选用可见光面阵CCD相机或红外相机作为光斑探测器。附图说明图1为本专利技术实施例的系统示意图2为本专利技术的程序流程图。具体实施例方式本专利技术的，是利用如图1所示的由输出为标准视频信号的面阵CCD相机或红外相机3、图象采集卡2及安装有捕获软件程序的主控计算机1组成的测量系统，由面阵CCD相机或红外相机3采集图象数据，通过与图象采集卡2相连的主控计算机1中安装的捕获软件程序，控制通过视频电缆与面阵CCD相机或红外相机3连接的图象采集卡2，对脉冲激光光斑进行采集，并在回调执行的全局函数中实现完全软件同步脉冲激光光斑的捕获、分析。保证系统始终在等待或捕获脉冲激光光斑。本专利技术的具体工作流程如图2所示，首先向主控计算机1输入保存捕捉到的图象数据的文件名，设定回调函数，然后执行以下步骤1)由面阵CCD相机或红外相机3采集图象数据；2)图象采集卡2将面阵CCD相机或红外相机3输出的视频信号进行A/D转换，CPU执行采集线程，将逐帧(或逐场)采集转换的图象数据送至内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲激光光斑软件同步捕获方法，其特征在于它是采用由输出为标准视频信号的面阵ＣＣＤ相机或红外相机、图象采集卡及安装有捕获软件程序的主控计算机组成的测量系统，由面阵ＣＣＤ相机或红外相机采集图象数据，通过与图象采集卡相连的主控计算机中安装的捕获软件程序，控制通过视频电缆与面阵ＣＣＤ相机或红外相机连接的图象采集卡，对脉冲激光光斑进行采集，并在回调执行的全局函数中实现完全软件同步脉冲激光光斑的捕获、分析；具体步骤为：１）面阵ＣＣＤ相机或红外相机采集图象数据；２）图象 采集卡将面阵ＣＣＤ相机或红外相机输出的视频信号进行Ａ／Ｄ转换，ＣＰＵ执行采集线程，将采集转换的图象数据送至内存；３）ＣＰＵ执行用户工作者线程，执行回调函数，对内存中需要判断的区域的图象数据进行计算处理；４）判断当前内存中图象 数据是否是激光光斑数据，激光光斑的判断基于：选定区域图象像素的灰度值的平均值＊＊＊是否大于判断阈值Ｉ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］其中Ｎ：选定区域像素数；５）如果是激光光斑，则依次保存当前内存中图象数据到主控计算机硬盘文件 中；否则不保存数据，开始下一轮的判断。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文煜，刘泽金，姜宗福，李强，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]