一种空间光调制器Gamma参数设置方法与流程

本发明涉及空间光调制器的开发、应用领域，具体来说是一种方便用户快速实现空间光调制器gamma校正功能的方法。

背景技术：

空间光调制器是一种波长、温度敏感的光学器件，其电光特性在不同波长下存在较大差异，而用户希望空间光调制器具有宽光波长工作能力。如果是液晶空间光调制器，液晶材料的特性会随温度变化而变化，因此，在使用时需要根据波长或温度条件设置空间光调制器工作参数，以获得符合预期的eo曲线，即灰度振幅曲线或灰度相位曲线，方便用户提高光束控制精度和准确度。

当前方法都是采用上位机软件来设置的方式，需要利用串口等通信接口连接空间光调制器，进行gamma数据上传设置。厂家通常提供系列gamma表供用户选择。这种模式对用户技能存在要求，需要熟悉电脑操作和相关软件。当空间光调制器工作在多种波长随时间快速切换的场景下，这种方法就存在校正响应速度跟不上的弊端，或者空间光调制器在无上位机工作模式时，就无法方便地调整gamma表。

特别地，将空间光调制器作为一种工业设备应用到工业生产线设备时，降低设备使用难度和培训成本尤为重要，因此，需要发明一种更简单、易于上手方便快捷的gamma调整办法，提高用户体验。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种空间光调制器gamma参数设置方法，能够提供一种设置gamma参数的设计步骤和方法，并且基于该方法下实现不同交互模式的gamma设置装置，以满足不同场景的需求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种空间光调制器gamma参数设置方法，包括以下步骤：

(a)将预先计算好的gamma表值按规则存储在硬件专门的存储空间里，控制系统可以对该存储空间地址进行索引、管理；

(b)控制系统可以对信号源进行分析处理，并结合信号源内容做出相应流程；

(c)寻址信号模块生成寻址信号始终依据i2c存储空间的gamma表值进行校正设置。

优选地，在步骤(a)中将预先计算好的gamma表值按规则存储在硬件专门的存储空间里，控制系统可以对该存储空间地址进行索引、管理。

优选地，在步骤(b)中控制系统在接收信号后，进行处理，并依据处理结果读取特定存储空间地址的gamma表值；然后将其更新到i2c存储空间。

优选地，在步骤(b)中还包括以下步骤：

(b1)所述控制系统的处理逻辑视空间光调制器本身应用场景来定义，例如本实施例提出按时序信号来进行变化，这种时序信号可以由空间光调制器本体生成，也可以由控制系统来控制生成；

(b2)随着时序信号变化，控制系统选择不同gamma表值更新到寻址信号模块的i2c存储空间。

优选地，在步骤(c)中，gamma校正设置功能，仅仅跟时间关联，其中时序信号可以与外部的光源信号相对应，不同光源波长时能自动校正相应波长gamma，且全部自动完成。

优选地，所述参数设置方法通过空间光调制器完成，其中所述空间光调制器包括：gamma设置接口、控制模块及承载的控制系统、gamma存储空间及其内存储的gamma表值集合、寻址信号模块及其专用i2c模块，其中gamma设置接口作为交互界面，接收或产生gamma设置信号，传输给控制模块，由控制系统根据信号内容将存储gamma表值传输给寻址信号模块所专用的i2c或类似功能模块，完成一次gamma校正动作。

优选地，gamma设置接口为ttl电平接口或通信接口或传感器信号接口或光耦信号接口，所需设置的gamma表值与交互接口的具体表型特征直接映射对应。

优选地，控制系统内置了控制逻辑，该逻辑以gamma设置接口的信号内容作为参数进行函数计算，并结合预置在存储空间中的gamma表值，生成新的gamma表值，

优选地，所述gamma设置接口设置为一种硬件交互件如旋钮交互件、直线拨位开关等，旋钮角度位置和直接与空间光调制器光学头调制曲线对应波长进行明示，用户旋转旋钮到所示波长位置，就可以完成gamma设置功能。

优选地，所述gamma设置接口设置为温度传感器，集成到空间光调制器上，控制系统内置了温度传感处理算法，可将温度信号映射到具体的gamma表值，预置的gamma表值集合和温度值一一对应，实现根据温度变化自动校正gamma的功能。

采用上述技术方案，使得本发明的有益效果在于：可以不依赖上位机自主完成，这种模式仅仅跟时间关联，信号源可以来自时序信号、温度传感信号等。时序信号可以与外部的光源信号相对应，这种时序信号可以与外部的光源信号相对应，这样可以保证不同光源波长时能自动校正相应波长gamma，且全部自动完成，本实施例在一些多光谱成像、或多光谱相位调制的场景，能精确控制，这是传统上位机设置gamma值方式所无法实现的精度。

附图说明

图1：空间光调制器硬件要素模块示意图；

图2：基于存储gamma表值的gamma设置控制系统程序流程图；

图3：硬件显式表型与波长映射交互实现模式示例图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种基于时序进行gamma控制的空间光调制器的第一实施例。如图1所示，本实施例中示出了一种硬件技术方案，该方案中的具体硬件电路设计技术非常成熟，属于现有的技术，本领域技术人员应能够完全理解。所述参数设置方法通过空间光调制器完成，其中所述空间光调制器包括：gamma设置接口10、控制模块及承载的控制系统20、gamma存储空间30及其内存储的gamma表值集合、寻址信号模块40及其专用i2c模块50，其中gamma设置接口10作为交互界面，接收或产生gamma设置信号，传输给控制模块，由控制系统20根据信号内容将存储gamma表值传输给寻址信号模块40所专用的i2c50或类似功能模块，完成一次gamma校正动作。

具体地，所述gamma设置接口10为ttl电平接口或通信接口或传感器信号接口或光耦信号接口，所需设置的gamma表值与交互接口的具体表型特征直接映射对应。

另外，所述控制系统20内置了控制逻辑，该逻辑以所述gamma设置接口10的信号内容作为参数进行函数计算，并结合预置在存储空间中的gamma表值，生成新的gamma表值，

根据上述空间光调制器，本实施例中的具体的步骤将如下实施：

步骤(a)将预先计算好的gamma表值按规则存储在硬件专门的存储空间里，控制系统可以对该存储空间地址进行索引、管理。

具体地，如图2所示的控制程序的流程图中a1，a2…所示，可视业务需求设计n个gamma表值存储单元，每个单元代表一组gamma表值；这些gamma表值集合是通过精确测量和定义的预设值，代表着不同波长、工作温度等条件下的理想gamma校正表值。传统的空间光调制器也有这些表值，本发明的创新在于其存储位置，将其转移到硬件本体中存储。

在步骤(a)之后，还包括步骤(b)控制系统可以对信号源进行分析处理，并结合信号源内容做出相应流程。

具体地，如图2所示，控制系统在接收信号后，进行处理，并依据处理结果读取特定存储空间地址的gamma表值；然后将其更新到i2c存储空间。

在步骤(b)中还包括以下步骤：

(b1)所述控制系统的处理逻辑视空间光调制器本身应用场景来定义，例如本实施例提出按时序信号来进行变化，这种时序信号可以由空间光调制器本体生成，也可以由控制系统来控制生成。

在步骤(b)中还包括以下步骤：

(b2)随着时序信号变化，控制系统选择不同gamma表值更新到寻址信号模块的i2c存储空间。

在步骤(b)之后，还包括以下步骤(c)寻址信号模块生成寻址信号始终依据i2c存储空间的gamma表值进行校正。

在步骤(c)中，gamma校正设置功能，就可以不依赖上位机自主完成，这种模式仅仅跟时间关联，这种时序信号可以与外部的光源信号相对应，这样可以保证不同光源波长时能自动校正相应波长gamma，且全部自动完成。

根据上述系统方法，本实施例在一些多光谱成像、或多光谱相位调制的场景，能精确控制，这是传统上位机设置gamma值方式所无法实现的精度。

进一步地，本发明还提供了基于硬件交互接口进行gamma控制的空间光调制器的第二实施例。基于上述第一实施例，本实施例在交互信号源的具体实施上，将传统成熟的人机交互模式引入到空间光调制器中。

具体而言，就是针对信号源2，即外部信号源的定义和产生办法进行进一步明确。这些技术都是传统人机交互界面中非常常见的手段，普通人都非常熟悉，因此其使用难度低、培训成本低，本实施例对于工业制造领域的普通工人而言，更简单。

如图3结合应用场景，描述了具体的实施办法，简单地将gamma设置与操作者易于理解的信息建立了关联。基于上述第一实施例，本实施例所做的具体改进就是将信号源的发生改为空间光调制器本体的人机交互旋钮或滑动选择开关，还可以是按键或触摸屏输入等多种硬件显式交互手段，好处就是交互方式广泛使用，易于被人熟悉培训成本低。进一步而言，实施例2的交互手段可以为遥控器模式。

具体地，所述gamma设置接口10设置为一种旋钮交互件，旋钮角度位置和直接与空间光调制器光学头调制曲线对应波长进行明示，用户旋转旋钮到所示波长位置，就可以完成gamma设置功能。

此外，所述gamma设置接口10设置为温度传感器，集成到空间光调制器上，控制系统内置了温度传感处理算法，可将温度信号映射到具体的gamma表值，预置的gamma表值集合和温度值一一对应，实现根据温度变化自动校正gamma的功能。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。