多光斑同步测量分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多光斑同步测量分析方法及装置，该方法包括以下步骤：S1、获取包含多个光斑的原始图像P0并在窗口显示；S2、将用户在图像P0中选取的仅包含一个光斑的ROI区域的图像P1作为匹配模板，通过IMAQ Resample函数，将图像P1保持长宽比重新采样，转化到固定的分辨率范围内以满足Match Pattern函数的使用需求，然后通过Learn Pattern函数进行模板学习；S3、通过Match Pattern函数，在图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，形成ROI数组；S4、逐个拷贝ROI数组中ROI区域的子图像，并分别进行光斑分析计算。本发明专利技术可以完成多光斑的同步测量分析，该方法匹配过程仅考虑每个光斑的位置，与各个光斑之间的相对位置无关，可用于任意分布方式下光斑的精确定位。

Analysis method and device of multi spot synchronous measurement

【技术实现步骤摘要】
多光斑同步测量分析方法及装置
本专利技术涉及激光光束分析领域，尤其涉及一种多光斑同步测量分析方法及装置。
技术介绍
在激光的工业生产制造领域，随着技术的发展，为了进一步提升产量，多光斑并行加工正成为越来越多厂家的研究方向，然而目前市面上的光束分析装置仅针对单个光斑进行测量与分析，国内关于多光束光斑的分析与测试测量装置几乎不存在，抑制了相关技术的研究与发展。激光光斑的光束分析过程主要为对于单个光斑图像的处理与计算，然后获得光斑的一系列参数，其通常由包含一套计算机与相机的硬件、以及与硬件配套的客户端软件组成。使用时，相机用于对光束进行光斑成像，软件用于控制相机和计算光斑图像。市面上已存在多款成熟的产品，其在计算光斑时普遍采用选择光斑区域并截取该区域内切圆的预处理方式，本专利对于光束分析的相关内容不再赘述。对于规则排布的光斑，比如阵列，比较容易想到的方法是使用ROI阵列来实现，即采用固定的ROI区域，拷贝所有ROI，获取多个子图像。然而，实际使用时会发现，当图像发生旋转或光斑排布规则发生变化时，想要调整ROI就会变得非常复杂和困难，因此上述方式不具备足够的灵活性。因此，有必要提出一种可实时精确定位每个光斑，无需考虑其变化方式的多光斑的同步测量分析方法及装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多光斑的同步测量分析方法及装置，旨在用于解决现有的光束分析软件无法对多光斑阵列进行分析的问题。本专利技术是这样实现的：一方面，本专利技术提供一种多光斑同步测量分析方法，包括以下步骤：S1、获取包含多个光斑的原始图像P0并在窗口显示；S2、将用户在图像P0中选取的仅包含一个光斑的ROI区域的图像P1作为匹配模板，通过IMAQResample函数，将图像P1保持长宽比重新采样，转化到固定的分辨率范围内以满足MatchPattern函数的使用需求，然后通过LearnPattern函数进行模板学习；S3、通过MatchPattern函数，在图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，形成ROI数组；S4、逐个拷贝ROI数组中ROI区域的子图像，并分别进行光斑分析计算。进一步地，当窗口显示的原始图像P0中光斑阵列所占区域很小不易于观察时，所述步骤S2之前还包括：根据用户在原始图像P0中选择的包含所有光斑的矩形ROI区域以及设定的需要匹配的光斑数，调用selectrectangle函数弹出新的窗口显示用户选择的包含所有光斑的矩形ROI区域的图像作为新的图像P0，并记下其缩放显示的倍率；所述步骤S3具体包括：通过MatchPattern函数，在新的图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，返回匹配图像数据，数据内容中包含有boundingbox数组，将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值，换算完成后，再根据新的图像P0相对于原始图像P0的坐标，将boundingbox换算到原始图像P0的坐标系中；所述步骤S4具体包括：在原始图像P0中根据boundingbox显示各个ROI区域的方框，同时，取出boundingbox左上右下四个边的坐标，转换成多个ROI参数，然后逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数。进一步地，所述将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值之后还包括：给boundingbox加上一个适当值的数组，从而增大boundingbox区域以确保包住整个光斑。进一步地，所述逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数时，截取ROI图像内切圆的部分以消除四个角落像素的影响。进一步地，还包括：当获取到用户鼠标在图像P0中移动时，通过比较鼠标坐标位于ROI数组中哪个ROI的范围内，得到鼠标处ROI的序号并实时显示。另一方面，本专利技术还提供一种多光斑同步测量分析装置，包括：光斑图像获取模块，用于获取包含多个光斑的原始图像P0并在窗口显示；模板学习模块，用于将用户在图像P0中选取的仅包含一个光斑的ROI区域的图像P1作为匹配模板，通过IMAQResample函数，将图像P1保持长宽比重新采样，转化到固定的分辨率范围内以满足MatchPattern函数的使用需求，然后通过LearnPattern函数进行模板学习；图像匹配模块，用于通过MatchPattern函数，在图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，形成ROI数组；光斑分析计算模块，用于逐个拷贝ROI数组中ROI区域的子图像，并分别进行光斑分析计算。进一步地，所述模板学习模块还用于根据用户在原始图像P0中选择的包含所有光斑的矩形ROI区域以及设定的需要匹配的光斑数，调用selectrectangle函数弹出新的窗口显示用户选择的包含所有光斑的矩形ROI区域的图像作为新的图像P0，并记下其缩放显示的倍率；所述图像匹配模块具体用于通过MatchPattern函数，在新的图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，返回匹配图像数据，数据内容中包含有boundingbox数组，将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值，换算完成后，再根据新的图像P0相对于原始图像P0的坐标，将boundingbox换算到原始图像P0的坐标系中；所述光斑分析计算模块具体用于在原始图像P0中根据boundingbox显示各个ROI区域的方框，同时，取出boundingbox左上右下四个边的坐标，转换成多个ROI参数，然后逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数。进一步地，所述图像匹配模块还用于在将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值之后，给boundingbox加上一个适当值的数组，从而增大boundingbox区域以确保包住整个光斑。进一步地，所述光斑分析计算模块在逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数时，截取ROI图像内切圆的部分以消除四个角落像素的影响。进一步地，还包括ROI序号显示模块，用于当获取到用户鼠标在图像P0中移动时，通过比较鼠标坐标位于ROI数组中哪个ROI的范围内，得到鼠标处ROI的序号并实时显示。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的这种多光斑的同步测量分析方法及装置，针对激光光束分析仪中的多光斑的分离与分析处理，利用labview软件中视觉模块的MatchPattern函数，在一副包含多个任意排布光斑的图像中，匹配出指定数量的多个子图像，每个子图像仅包含单个光斑，并传递给光束分析函数进行计算，从而完成多光斑的同步测量分析，该方法匹配过程仅考虑每个光斑的位置，与各个光斑之间的相对位置无关，可用于任意分布方式下光斑的精确定位，无需考虑光斑的排布规律发生变化，适应性好。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种多光斑同步测量分析方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的光斑原始图像；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多光斑同步测量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取包含多个光斑的原始图像P0并在窗口显示；/nS2、将用户在图像P0中选取的仅包含一个光斑的ROI区域的图像P1作为匹配模板，通过IMAQ Resample函数，将图像P1保持长宽比重新采样，转化到固定的分辨率范围内以满足Match Pattern函数的使用需求，然后通过Learn Pattern函数进行模板学习；/nS3、通过MatchPattern函数，在图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，形成ROI数组；/nS4、逐个拷贝ROI数组中ROI区域的子图像，并分别进行光斑分析计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种多光斑同步测量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取包含多个光斑的原始图像P0并在窗口显示；
S2、将用户在图像P0中选取的仅包含一个光斑的ROI区域的图像P1作为匹配模板，通过IMAQResample函数，将图像P1保持长宽比重新采样，转化到固定的分辨率范围内以满足MatchPattern函数的使用需求，然后通过LearnPattern函数进行模板学习；
S3、通过MatchPattern函数，在图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，形成ROI数组；
S4、逐个拷贝ROI数组中ROI区域的子图像，并分别进行光斑分析计算。


2.如权利要求1所述的多光斑同步测量分析方法，其特征在于，当窗口显示的原始图像P0中光斑阵列所占区域很小不易于观察时，所述步骤S2之前还包括：
根据用户在原始图像P0中选择的包含所有光斑的矩形ROI区域以及设定的需要匹配的光斑数，调用selectrectangle函数弹出新的窗口显示用户选择的包含所有光斑的矩形ROI区域的图像作为新的图像P0，并记下其缩放显示的倍率；
所述步骤S3具体包括：
通过MatchPattern函数，在新的图像P0中匹配所有与图像P1相似的ROI区域，返回匹配图像数据，数据内容中包含有boundingbox数组，将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值，换算完成后，再根据新的图像P0相对于原始图像P0的坐标，将boundingbox换算到原始图像P0的坐标系中；
所述步骤S4具体包括：
在原始图像P0中根据boundingbox显示各个ROI区域的方框，同时，取出boundingbox左上右下四个边的坐标，转换成多个ROI参数，然后逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数。


3.如权利要求2所述的多光斑同步测量分析方法，其特征在于，所述将上述boundingbox除以缩放显示的倍率换算成与原图大小匹配的值之后还包括：给boundingbox加上一个适当值的数组，从而增大boundingbox区域以确保包住整个光斑。


4.如权利要求2所述的多光斑同步测量分析方法，其特征在于，所述逐个截取复制并计算各个ROI区域内光斑的光学参数时，截取ROI图像内切圆的部分以消除四个角落像素的影响。


5.如权利要求1所述的多光斑同步测量分析方法，其特征在于，还包括：当获取到用户鼠标在图像P0中移动时，通过比较鼠标坐标位于ROI数组中哪个ROI的范围内，得到鼠标处ROI的序号并实时显示。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，许维，王雪辉，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42