基于圖像分割技術(shù)的激光損傷圖像檢測與分析.pdf

1、高功率激光在現(xiàn)代社會有著重要的應(yīng)用價值，但其中不可避免的要涉及到各類材料的激光損傷問題。應(yīng)用于慣性約束核聚變等高功率激光系統(tǒng)中的光學(xué)元件，在高功率激光的強(qiáng)場效應(yīng)作用下，短時間內(nèi)可遭到不同程度的損傷和破壞，輕者導(dǎo)致光束質(zhì)量的降低而阻礙系統(tǒng)性能的正常發(fā)揮，重者導(dǎo)致激光系統(tǒng)無法進(jìn)行工作。因此元件的抗激光輻照能力的大小決定了高功率激光系統(tǒng)的功率水平和運行性能。高功率激光損傷的過程是一個激光與光學(xué)元件相互作用的過程，包含了極為豐富的內(nèi)容。對損傷的

2、準(zhǔn)確判斷，對損傷程度的研究，對造成損傷的激光能量的研究，對于強(qiáng)激光研究領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)是非常重要的。
　　論文的主要工作如下：
　　1、設(shè)計并搭建了損傷測量的實驗平臺，介紹了損傷測量的全部過程。利用現(xiàn)有的脈沖調(diào)Q固體激光器，參照ISO11254標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計并搭建了損傷測試平臺，介紹了實驗中需要用到的儀器設(shè)備，對實驗中的光斑尺寸、激光分束比、激光光斑能量分布、激光脈寬等參數(shù)的獲取方方法進(jìn)行了描述。
　　2、針對激光損

3、傷的圖像特點，研究了基于背景差分法的損傷圖像獲取模型，對圖像損傷進(jìn)行檢測、分割、定位，獲得了精確測量損傷的方法。針對激光的兩種作用方式S-on-1方法和N-on-1方法獲取的損傷圖像進(jìn)行了比對研究，分析了損傷增長的趨勢，建立了在兩種作用方式下的損傷增長函數(shù)，即圖像灰度增長函數(shù)和面積增長函數(shù)。
　　3、對所建立的損傷增長函數(shù)用不同損傷類型的石英材料和氟磷酸鹽材料在激光作用下分別進(jìn)行了驗證，進(jìn)一步分析了影響損傷增長系數(shù)的因素。