CN110142229A - 一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法及装置。该方法包括：获取待测激光器的激光图像，所述激光图像内包含有所述待测激光器的发光全域；计算所述激光图像内的发光全域和发光中心区域；计算所述发光全域内的全部像素点的亮度总和sum1，计算所述发光中心区域内的全部像素点的亮度总和sum2；计算所述待测激光器的中心光通量占比ratio=sum2/sum1。该方法可计算出半导体激光器的中心光通量占比，以筛选合格品和不良品。
Description
技术领域
本发明涉及半导体激光器件，尤其涉及一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法及装置。
背景技术
随着手机摄像技术的发展，深度相机成为了手机等电子设备的标准配置。半导体激光器是深度相机中重要的组成器件，用于向被摄物投影激光光斑，以辅助激光成像器获取被摄物的深度信息。中心光通量占比是半导体激光器的一项重要技术指标，中心光通量占比太低或太高都会形成不良品。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法及装置，可计算出半导体激光器的中心光通量占比，以筛选合格品和不良品。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，步骤包括：
获取待测激光器的激光图像，所述激光图像内包含有所述待测激光器的发光全域；
计算所述激光图像内的发光全域和发光中心区域；
计算所述发光全域内的全部像素点的亮度总和sum1，计算所述发光中心区域内的全部像素点的亮度总和sum2；
计算所述待测激光器的中心光通量占比ratio= sum2/ sum1。
进一步地，获取所述待测激光器的激光图像的步骤包括：
驱动所述待测激光器向一平面上投影激光光斑；
驱动一激光成像器对所述平面上的激光光斑进行成像，得到所述激光图像。
进一步地，所述激光成像器的FOV大于所述待测激光器的FOV。
进一步地，计算所述激光图像内的发光全域的步骤包括：
根据预设的第一亮度阈值，将所述激光图像内亮度值不小于所述第一亮度阈值的所有像素点提取出来；
将提取出来的所有像素点组成所述发光全域。
进一步地，计算所述激光图像内的发光中心区域的步骤包括：
在所述激光图像中找到亮度值最大或前几大的像素点；
计算出亮度值最大或前几大的像素点之间的亮度平均值，并将所述亮度平均值按预设比例转换为第二亮度阈值；
依据所述第二亮度阈值，对所述激光图像进行二值化，得到二值化图像；
计算出所述二值化图像中的二值化中心区域的最小外接矩形，作为所述发光中心区域。
进一步地，所述第二亮度阈值为所述亮度平均值的50%-80%。
进一步地，在计算所述激光图像的sum1和sum2之前，先计算出所述发光中心区域相对于所述激光图像的旋转角度并进行纠正。
进一步地，在所述激光图像中计算出所述发光中心区域和所述激光图像之间的角度偏移的步骤包括：
在所述激光图像上建立直角坐标系XY；
计算出所述发光中心区域的至少一区域边缘的直线方程；
计算出至少一区域边缘与所述激光图像中对应的图像边缘之间的夹角，作为所述旋转角度Zro。
进一步地，在获取所述发光全域和发光中心区域之前，先对所述激光图像进行阴影校正、畸变校正和均值滤波处理中至少一项。
一种计算半导体激光器的中心光通量占比的装置，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，进行上述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法。
本发明具有如下有益效果：该方法及装置可计算出半导体激光器的中心光通量占比，以筛选合格品和不良品。
附图说明
图1为本发明提供的计算中心光通量占比的步骤框图；
图2为进行中心光通量占比计算时的检测平台示意图；
图3为本发明提供的获取发光中心区域的步骤框图；
图4为本发明提供的二值化图像的示意图；
图5为本发明提供的二值化图像纠正旋转角度后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，步骤包括：
S101：获取待测激光器的激光图像，所述激光图像内包含有所述待测激光器的发光全域；
在步骤S101之前，需先搭建测试平台，如图2所示，将所述待测激光器放置于一平面的一侧，将一激光成像器放置于所述平面的另一侧，所述平面为一透光平面；若所述平面为一反射平面，则所述待测激光器和激光成像器放置于所述平面的同一侧。
具体的，获取所述待测激光器的激光图像的步骤包括：
S101.1：驱动所述待测激光器向所述平面上投影激光光斑；
S101.2：驱动所述激光成像器对所述平面上的激光光斑进行成像，得到所述激光图像。
为了使所述激光成像器能够覆盖到所述待测激光器的整个激光光斑，所述激光成像器的FOV优选地大于所述待测激光器的FOV，或者所述激光成像器和平面之间的距离大于所述待测激光器和平面之间的距离。
然后，在进行下一步骤S102之前，先对所述激光图像进行阴影校正、畸变校正和均值滤波处理中的至少一项。
S102：计算所述激光图像内的发光全域和发光中心区域；
在步骤S102中，所述发光全域指的是被所述待测激光器所投影出来的整个激光光斑覆盖到的范围，所述发光中心区域指的是被所述待测激光器所投影出来的整个激光光斑中亮度较高的中心区域覆盖到的范围。
具体的，计算所述激光图像内的发光全域的步骤包括：
S102.a1：根据预设的第一亮度阈值，将所述激光图像内亮度值不小于所述第一亮度阈值的所有像素点提取出来；
所述第一亮度阈值由检测人员依据经验而预先设置，只要能够在所述激光图像中区分所述发光全域和图像***区域（没有被激光光斑照射到的区域）即可；一般来说，所述图像***区域的亮度值近似于0，而即使是所述发光全域中亮度较低的发光***区域（非发光中心区域），亮度值也要远远大于0。
S102.a2：将提取出来的所有像素点组成所述发光全域。
具体的，如图3所示，计算所述激光图像内的发光中心区域的步骤包括：
S102.b1：在所述激光图像中找到亮度值最大或前几大的像素点；
在步骤S102.b1中，亮度值最大或前几大的像素点指的是将所述激光图像中所有像素点按亮度值由大到小排列后，排在第一位的像素点或者排在前几位（比如前两位或前三位）的像素点。
S102.b2：计算出亮度值最大或前几大的像素点之间的亮度平均值，并将所述亮度平均值按预设比例转换为第二亮度阈值；
优选地，所述第二亮度阈值为所述亮度平均值的50%-80%。
S102.b3：依据所述第二亮度阈值，对所述激光图像进行二值化，得到二值化图像；
在步骤S102.b3中，将所述激光图像中亮度值低于所述第二亮度阈值的所有像素点的亮度值统一调至255，将所述激光图像中亮度值高于所述第二亮度阈值的所有像素点的亮度值统一调至0，得到如图4所示的二值化图像；所述二值化图像中包括黑色的二值化中心区域和白色的二值化***区域；当然，反过来将所述激光图像中亮度值低于所述第二亮度阈值的所有像素点的亮度值统一调至0，将所述激光图像中亮度值高于所述第二亮度阈值的所有像素点的亮度值统一调至255也可以，此时得到的二值化图像中包括白色的二值化中心区域和黑色的二值化***区域。
所述二值化中心区域对应于所述发光中心区域，所述二值化***区域对应于所述图像***区域和发光***区域（非发光中心区域）。
S102.b4：计算出所述二值化图像中的二值化中心区域的最小外接矩形，作为所述发光中心区域。
在步骤S102.b4中，由于经过二值化处理，所述二值化图像中只有中心区域和***区域的区别，即只有黑色区域和白色区域的区别；考虑到所述二值化图像的中心区域可能存在大量尺寸较小的像素块，可采用四通道区域或八通道区域筛选掉尺寸较小的像素块。
其中，最小外接矩形是图像处理领域的现有概念，其计算方法也是现有技术，不再详细介绍。
然后，在进行下一步骤S103之前，先计算出所述发光中心区域相对于所述激光图像的旋转角度并如图4和5所示进行纠正。
具体的，在所述激光图像中计算所述发光中心区域相对于所述激光图像的旋转角度的步骤包括：
在所述激光图像上建立直角坐标系XY；
计算出所述发光中心区域的至少一区域边缘的直线方程；
计算出至少一区域边缘与所述激光图像中对应的图像边缘之间的夹角，作为所述旋转角度Zro。
其中，所述发光中心区域的区域边缘即为所述最小外接矩形的矩形边缘，经过纠正后，所述发光中心区域的区域边缘与所述激光图像中对应的图像边缘相平行。
S103：计算所述发光全域内的全部像素点的亮度总和sum1，计算所述发光中心区域内的全部像素点的亮度总和sum2；
在步骤S103中，将所述发光全域内的全部像素点的亮度值相加求和，得到sum1，将所述发光中心区域内的全部像素点的亮度值相加求和，得到sum2。
S104：计算所述待测激光器的中心光通量占比ratio= sum2/ sum1；
在该步骤S104中，若所述待测激光器的中心光通量占比ratio在预设范围内，则所述待测激光器为合格品，若所述待测激光器的中心光通量占比ratio低于或高于预设范围，则所述待测激光器为不良品。
该方法可计算出半导体激光器的中心光通量占比，以筛选合格品和不良品。
实施例二
一种计算半导体激光器的中心光通量占比的装置，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，进行实施例一所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，步骤包括：
获取待测激光器的激光图像，所述激光图像内包含有所述待测激光器的发光全域；
计算所述激光图像内的发光全域和发光中心区域；
计算所述发光全域内的全部像素点的亮度总和sum1，计算所述发光中心区域内的全部像素点的亮度总和sum2；
计算所述待测激光器的中心光通量占比ratio= sum2/ sum1。
2.根据权利要求1所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，获取所述待测激光器的激光图像的步骤包括：
驱动所述待测激光器向一平面上投影激光光斑；
驱动一激光成像器对所述平面上的激光光斑进行成像，得到所述激光图像。
3.根据权利要求2所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，所述激光成像器的FOV大于所述待测激光器的FOV。
4.根据权利要求1所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，计算所述激光图像内的发光全域的步骤包括：
根据预设的第一亮度阈值，将所述激光图像内亮度值不小于所述第一亮度阈值的所有像素点提取出来；
将提取出来的所有像素点组成所述发光全域。
5.根据权利要求1所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，计算所述激光图像内的发光中心区域的步骤包括：
在所述激光图像中找到亮度值最大或前几大的像素点；
计算出亮度值最大或前几大的像素点之间的亮度平均值，并将所述亮度平均值按预设比例转换为第二亮度阈值；
依据所述第二亮度阈值，对所述激光图像进行二值化，得到二值化图像；
计算出所述二值化图像中的二值化中心区域的最小外接矩形，作为所述发光中心区域。
6.根据权利要求5所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，所述第二亮度阈值为所述亮度平均值的50%-80%。
7.根据权利要求1或5所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，在计算所述激光图像的sum1和sum2之前，先计算出所述发光中心区域相对于所述激光图像的旋转角度并进行纠正。
8.根据权利要求7所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，在所述激光图像中计算出所述发光中心区域和所述激光图像之间的角度偏移的步骤包括：
在所述激光图像上建立直角坐标系XY；
计算出所述发光中心区域的至少一区域边缘的直线方程；
计算出至少一区域边缘与所述激光图像中对应的图像边缘之间的夹角，作为所述旋转角度Zro。
9.根据权利要求1所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法，其特征在于，在获取所述发光全域和发光中心区域之前，先对所述激光图像进行阴影校正、畸变校正和均值滤波处理中至少一项。
10.一种计算半导体激光器的中心光通量占比的装置，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行该计算机程序时，进行权利要求1-9中任一所述的计算半导体激光器的中心光通量占比的方法。
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