基于圖像分割技術(shù)的激光損傷圖像檢測(cè)與分析.pdf

1、高功率激光在現(xiàn)代社會(huì)有著重要的應(yīng)用價(jià)值，但其中不可避免的要涉及到各類材料的激光損傷問(wèn)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(chǎng)效應(yīng)作用下，短時(shí)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(wú)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(yùn)行性能。高功率激光損傷的過(guò)程是一個(gè)激光與光學(xué)元件相互作用的過(guò)程，包含了極為豐富的內(nèi)容。對(duì)損傷的

2、準(zhǔn)確判斷，對(duì)損傷程度的研究，對(duì)造成損傷的激光能量的研究，對(duì)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(jì)并搭建了損傷測(cè)量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，介紹了損傷測(cè)量的全部過(guò)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(jì)并搭建了損傷測(cè)試平臺(tái)，介紹了實(shí)驗(yàn)中需要用到的儀器設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(duì)激光損

3、傷的圖像特點(diǎn)，研究了基于背景差分法的損傷圖像獲取模型，對(duì)圖像損傷進(jìn)行檢測(cè)、分割、定位，獲得了精確測(cè)量損傷的方法。針對(duì)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(duì)研究，分析了損傷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，建立了在兩種作用方式下的損傷增長(zhǎng)函數(shù)，即圖像灰度增長(zhǎng)函數(shù)和面積增長(zhǎng)函數(shù)。
　　3、對(duì)所建立的損傷增長(zhǎng)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(yàn)證，進(jìn)一步分析了影響損傷增長(zhǎng)系數(shù)的因素。