对激光系统进行评价的综合指标中,光束质量是一个非常重要的参数。对激光远场到靶功率密度的时空分布进行准确的测量,是对激光质心漂移、光束质量、等重要参数进行计算的重要手段,也对于分析激光的大气传输效应和评价激光系统的光束控制能力、跟踪瞄准能力具有重要意义。本文所做的工作主要分为三部分,第一部分主要对激光斜程传输光斑参数测量的方案进行确定,介绍了多种用于检测激光光斑参数的方法,基于本实验特定的实验环境和要求,选择使用CCD采集光斑图像、姿态控制模拟机载环境的方式来进行系统设计。第二部分则主要对系统的硬件结构以及电路部分进行设计,选用了 DSPIC33FJ16MC304作为控制模块的主控芯片,使用步进电机对姿态进行调整和靶面进行旋转,同时设计步进电机驱动电路;设计信标灯驱动和开关控制电路;设计光电探测器转换和数据采集电路;设计串口通讯电路,完成与工业控制计算机的数据通信,并根据工业计算机的实时数据对各个模块进行调整;工业计算机和CDD相机、功率计、无线传输模块进行连接;第三部分对光斑图像的进行数据处理,完成图像的滤波;图像滤波部分,本文分析了光斑图像噪声产生的原因,根据噪声产生原因,设计了不同的滤波算法,并对各个滤波算法对后期光斑质心的求取的影响,进行了多次实验进行分析,综合算法效果和复杂度,通过多次实验和分析,找到了一种既能够有效的去除光斑噪声也能够对后期光斑质心的求取影响较小的去噪方法;本文分析了三种不同的质心求取方法,分析了每一种算法的算法复杂度、容噪能力和精确度,实验最终论证了重心法对光斑进行光斑中心的检测效果更好,能够在精度和算法复杂度上较好地满足本文研究内容的需要。在本文最后是对之前设计的电路和算法进行验证,采用500米实验采集到的图像进行论证及分析,对图像进行上述一系列处理,最后得到光斑的各个参数、完成了对靶板的控制,验证了硬件与软件的适用性与有效性。