| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究来源 | 第10页 |
| 1.2 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.1 发散角检测技术研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.2 FPGA图像处理技术的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容及论文章节安排 | 第15-17页 |
| 第2章 单模光纤模式理论及检测系统方案设计 | 第17-29页 |
| 2.1 单模光纤模式理论 | 第17-20页 |
| 2.2 光束质量的评价参数 | 第20-22页 |
| 2.2.1 光束束宽 | 第20-21页 |
| 2.2.2 远场发散角 | 第21页 |
| 2.2.3 M2/K因子 | 第21-22页 |
| 2.3 单模光纤发散角检测系统要求 | 第22页 |
| 2.4 单模光纤发散角检测方案设计 | 第22-28页 |
| 2.4.1 检测方案对比 | 第22-23页 |
| 2.4.2 检测方案设计 | 第23-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 光纤发散角检测算法的研究 | 第29-49页 |
| 3.1 图像预处理 | 第29-32页 |
| 3.1.1 图像平滑 | 第29-31页 |
| 3.1.2 图像阈值分割 | 第31-32页 |
| 3.2 图像轮廓提取 | 第32-35页 |
| 3.2.1 几种微分算子的边缘检测方法 | 第32-35页 |
| 3.2.2 实际处理光斑图像时几种算子的对比 | 第35页 |
| 3.3 光斑中心定位及方位角计算 | 第35-42页 |
| 3.3.1 传统方式获取中心坐标和方位角 | 第35-39页 |
| 3.3.2 改进的中心定位算法 | 第39-41页 |
| 3.3.3 几种中心定位算法的结果对比 | 第41-42页 |
| 3.4 光束束宽的计算 | 第42-48页 |
| 3.4.1 最小二乘法拟合高斯曲线 | 第42-43页 |
| 3.4.2 高斯-牛顿迭代算法 | 第43-45页 |
| 3.4.3 Levenberg-Marquart算法 | 第45-48页 |
| 3.4.4 高斯光束拟合效果对比 | 第48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 基于FPGA的光纤发散角检测算法的实现 | 第49-72页 |
| 4.1 基于DSPBuilder的图像算法设计 | 第49-53页 |
| 4.1.1 快速中值滤波算法 | 第49-51页 |
| 4.1.2 Sobel算子轮廓提取算法 | 第51-53页 |
| 4.2 改进的中心定位算法及方位角计算的实现 | 第53-61页 |
| 4.2.1 LDLT分解的线性方程求解原理 | 第53-54页 |
| 4.2.2 线性方程求解的实现 | 第54-60页 |
| 4.2.3 改进的中心定位算法的实现 | 第60-61页 |
| 4.3 光束束宽求解的实现 | 第61-71页 |
| 4.3.1 获取光斑截面光强分布序列 | 第61-62页 |
| 4.3.2 LM算法中元素关系的分析 | 第62-63页 |
| 4.3.3 矩阵乘法的实现 | 第63-64页 |
| 4.3.4 逆矩阵求解的实现 | 第64-67页 |
| 4.3.5 LM算法的实现 | 第67-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 光纤发散角检测算法的测试 | 第72-80页 |
| 5.1 发散角检测算法测试平台 | 第72-73页 |
| 5.2 发散角检测算法性能分析 | 第73-78页 |
| 5.2.1 发散角精度测试 | 第73-77页 |
| 5.2.2 发散角检测算法耗时 | 第77页 |
| 5.2.3 算法硬件资源占用 | 第77-78页 |
| 5.3 误差分析 | 第78-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 第6章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 全文总结 | 第80-81页 |
| 6.2 下一步工作展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 | 第86页 |