针对目前各领域对小功率可见和近红外激光模组或激光器、指示器、照射器以及含有激光的复合光电仪器装备等产品提出的激光参数和光轴一致性检测需求,开展了既适用于单独的小功率可见和近红外激光模组或激光器、指示器、照射器、激光笔等光斑参数检测,又适用于包含小功率激光器的光电瞄准镜、全站仪、测距仪、光电搜跟系统等复合光电产品的光轴一致性检测技术及系统研究。重点研究了激光光斑图像处理算法和鬼像消除算法,通过图像处理得到了激光束散角、功率密度分布、激光模式和光轴一致性检测结果,解决了激光光斑参数和光轴一致性集成检测的难题,摆脱了传统激光光斑参数和光轴一致性综合检测需要多台仪器进行检测的现实困境。采用基于CCD视觉传感与数字图像处理技术的焦斑法检测方案,在对激光光斑参数和光轴一致性检测原理进行研究的基础上,建立了束散角和光轴一致性检测的数学模型,设计了具有光学对准目标辅助、内部可见激光对准指示、物镜焦距程控调整、偏振连续衰减、耦合光路口径扩展等功能的小功率激光光斑参数检测系统。系统包括激光投射模块、运动控制模块和图像处理模块。针对激光投射模块,对准直物镜光学系统、耦合光路和分光光路进行了具体光机结构设计:为实现可见到近红外光谱分布范围内不同波长产品的精确检测,设计了物镜电动调焦光机系统,可通过程序根据被试品的工作波长进行焦距的自动调整,消除由于波长引入的物镜焦距误差;为实现激光功率密度衰减,设计了偏振连续衰减光机分系统,采用蜗轮蜗杆传动机构,可通过照射到CCD探测器上的功率密度大小自动调整衰减系数;为实现可见到近红外光谱范围检测,设计了基于分光光路和双探测器的探测组件;为实现大间距的光轴一致性检测,设计了可调整耦合光路口径扩展光机组件。采用多功能控制卡构建了基于虚拟仪器技术的运动控制模块,实现物镜位置和照射光通量的调整控制。在Lab VIEW和MATLAB混合编程的环境下,通过图像分割、形态学操作等算法对激光光斑图像进行处理,采用Vibe改进算法对鬼像进行消除,提高了光斑参数检测的可靠度和精度;基于Lab VIEW完成了系统软件测量功能框图和人机界面设计。针对样机进行了激光光斑参数和光轴一致性检测实验,并对实验结果进行了误差分析,结果表明,系统在可见到近红外光谱范围内能够实现高效率对准,高精度参数检测,能够满足目前小功率激光多参数集成检测的实际需求。