本發(fā)明涉及空間光調(diào)制器測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
1、空間光調(diào)制器(spatial?lightmodulator:slm)能對(duì)空間光進(jìn)行調(diào)制，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分為液晶空間光調(diào)制器、數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器、磁空間光調(diào)制器、多量子阱空間光調(diào)制器、電光空間光調(diào)制器和聲光空間光調(diào)制器等。空間光調(diào)制器根據(jù)調(diào)制特性可以分為振幅型、相位型和混合型。振幅型空間光調(diào)制器只調(diào)制入射光場(chǎng)的振幅，典型器件是數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器；相位型空間光調(diào)制器只調(diào)制入射光場(chǎng)的相位。空間光調(diào)制器廣泛應(yīng)用于投影儀、顯示器、全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、激光加工、信息編碼、光束整形、壓縮感知、無掩模光刻等領(lǐng)域。
2、空間光調(diào)制器在出廠時(shí)需要對(duì)頻率、分辨率、壞像元數(shù)量等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這些參數(shù)都通過專業(yè)的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)試，例如傳統(tǒng)振幅型空間光調(diào)制器的分辨率、速度、像元情況等可以通過工業(yè)相機(jī)進(jìn)行測(cè)量，但是對(duì)于超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器，在1920*1080分辨率下，二進(jìn)制圖像調(diào)制速度可以達(dá)到20khz以上，由于相機(jī)的采集速度不夠，無法完成采集數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器所調(diào)制的高幀頻圖像的任務(wù)，進(jìn)而無法檢測(cè)超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器。
3、因此，亟需一種能夠?qū)Τ咚贁?shù)字微鏡空間光調(diào)制器進(jìn)行檢測(cè)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置及方法，以提供一種能夠?qū)Τ咚贁?shù)字微鏡空間光調(diào)制器進(jìn)行檢測(cè)的方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
3、一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，包括：激光器、計(jì)算機(jī)、超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器、傅里葉透鏡和光電探測(cè)器；
4、所述計(jì)算機(jī)與所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器連接；所述計(jì)算機(jī)用于獲取兩幅相同的灰度圖像和一幅全黑圖像并對(duì)兩幅所述灰度圖像進(jìn)行處理，得到一幅頻譜圖像，將所述頻譜圖像和所述全黑圖像上傳至所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器；
5、所述激光器用于產(chǎn)生準(zhǔn)直激光束；
6、所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器設(shè)置于所述激光器的出射光路上；所述準(zhǔn)直激光束入射至所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器上并反射出所述頻譜圖像或者所述全黑圖像；
7、所述傅里葉透鏡設(shè)置于所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器的反射光路上；所述傅里葉透鏡用于對(duì)所述頻譜圖像或者所述全黑圖像進(jìn)行傅里葉逆變換，并輸出變換后的頻譜圖像或者變換后的全黑圖像；
8、所述光電探測(cè)器設(shè)置于所述傅里葉透鏡的出射光路上并與所述計(jì)算機(jī)連接；所述光電探測(cè)器用于檢測(cè)所述變換后的頻譜圖像的相關(guān)峰位置或者所述變換后的全黑圖像的相關(guān)峰位置，并將檢測(cè)結(jié)果上傳至所述計(jì)算機(jī)；所述檢測(cè)結(jié)果為相關(guān)峰位置有亮點(diǎn)的頻率；
9、所述計(jì)算機(jī)還用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果確定所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器是否合格。
10、可選地，所述激光器為固體激光器、光纖激光器、氣體激光器或者半導(dǎo)體激光器。
11、可選地，所述光電探測(cè)器為光敏二極管或者光敏三極管。
12、可選地，所述傅里葉透鏡為膠合透鏡或者衍射光學(xué)元件。
13、一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法，所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法應(yīng)用于上述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法包括：
14、獲取兩幅相同的灰度圖像和一幅全黑圖像，并對(duì)兩幅所述灰度圖像進(jìn)行處理，得到一幅頻譜圖像；
15、將所述頻譜圖像和所述全黑圖像上傳至超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器；所述高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器以設(shè)定頻率循環(huán)輸出所述頻譜圖像和所述全黑圖像；
16、準(zhǔn)直激光束入射至所述高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器上并反射出所述頻譜圖像或者所述全黑圖像；
17、傅里葉透鏡對(duì)所述頻譜圖像或者所述全黑圖像進(jìn)行傅里葉逆變換，得到變換后的頻譜圖像或者變換后的全黑圖像；
18、光電探測(cè)器檢測(cè)所述變換后的頻譜圖像的相關(guān)峰位置或者所述變換后的全黑圖像的相關(guān)峰位置，得到檢測(cè)結(jié)果；所述檢測(cè)結(jié)果為相關(guān)峰位置有亮點(diǎn)的頻率；
19、當(dāng)相關(guān)峰位置有亮點(diǎn)的頻率等于所述設(shè)定頻率的一半，確定所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器合格。
20、可選地，對(duì)兩幅所述灰度圖像進(jìn)行處理，得到一幅頻譜圖像，具體包括：
21、將兩幅所述灰度圖像合成一幅灰度圖像，得到合并后的灰度圖像；
22、計(jì)算所述合并后的灰度圖像的聯(lián)合功率譜；
23、在所述聯(lián)合功率譜中提取出有用功率譜；
24、對(duì)所述有用功率譜進(jìn)行二值化處理，得到頻譜圖像。
25、可選地，計(jì)算兩幅所述灰度圖像的聯(lián)合功率譜，具體包括：
26、利用公式計(jì)算兩幅所述灰度圖像的聯(lián)合功率譜；其中，f(u,v)表示一個(gè)灰度圖像的傅里葉變換；g(u,v)表示另一個(gè)灰度圖像的傅里葉變換；u表示x方向空間頻率；v表示y方向空間頻率；a表示兩幅灰度圖像x方向上中心距離的一半；f表示空間頻率；g*(u,v)表示g(u,v)的復(fù)共軛函數(shù)；f*(u,v)表示f(u,v)的復(fù)共軛函數(shù)。
27、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：
28、本發(fā)明的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置及方法，通過計(jì)算機(jī)直接計(jì)算兩幅相同圖像的頻譜圖像，將得到的頻譜圖像和全黑圖像加載至超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器，通過準(zhǔn)直激光束的照射，使超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器以設(shè)定頻率輸出頻譜圖像和全黑圖像，經(jīng)過傅里葉透鏡的處理，利用光電探測(cè)器檢測(cè)兩幅圖像相關(guān)峰位置中亮點(diǎn)的有無，若有亮點(diǎn)的頻率等于設(shè)定頻率的一半，則說明超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器合格。本發(fā)明的方案成本低，適用范圍廣，能夠?qū)Τ咚贁?shù)字微鏡空間光調(diào)制器進(jìn)行檢測(cè)。
1.一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：激光器、計(jì)算機(jī)、超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器、傅里葉透鏡和光電探測(cè)器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光器為固體激光器、光纖激光器、氣體激光器或者半導(dǎo)體激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光電探測(cè)器為光敏二極管或者光敏三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傅里葉透鏡為膠合透鏡或者衍射光學(xué)元件。
5.一種超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法，其特征在于，所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)裝置，所述超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)兩幅所述灰度圖像進(jìn)行處理，得到一幅頻譜圖像，具體包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高速數(shù)字微鏡空間光調(diào)制器檢測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算兩幅所述灰度圖像的聯(lián)合功率譜，具體包括：