自问世以来,激光因其良好的方向性及单色性,在实际生产生活中有着广泛的应用。随着科技的不断发展进步,大视场宽激光光束也被广泛地应用于激光引信等方面,但若想最大限度的应用激光,一个必要的前提是能够精确检测激光的光束质量,因而对宽激光光束检测的研究很有重要意义。本文采用基于相位相关配准、双镜头拼接旋转结合外加标记点的检测系统,实现了对视场角较大且无明显特征点的宽激光光束的检测,主要研究内容包含以下几个部分:依据本课题所研究的宽激光光束参数,设计了检测系统的拼接方案,并深入研究了图像拼接技术理论,根据其流程从图像预处理、图像配准以及图像融合三方面开展。其中图像预处理主要涉及图像降噪、灰度补偿和畸变校正;图像配准目前常用的有基于区域灰度和基于特征配准技术两种方法,本文中依据实际情况选用的是第一种,并对配准算法进行了相应改进;图像融合则根据具体的实验结果对比选用了渐入渐出加权平均融合算法。考虑大视场镜头的设计难度,最终确立本课题的双镜头视场拼接旋转方案。根据结构参数确定了成像物镜镜头性能指标,利用CODE V光学设计软件对CMOS模组镜头进行了设计和优化。该物镜不同视场下的MTF曲线基本一致且接近衍射极限,弥散圆RMS值均小于所选探测器的单个像元尺寸,但镜头存在一定程度的桶形畸变,在进行后期校正后最终设计结果满足设计要求。最后对双镜头进行灰度值的归一化处理,完成该光学系统设计及相关实验。在上述工作中确定的相位相关图像配准算法并外加标记点的基础上,结合光学系统的设计结果,确立了最终的双镜头拼接检测宽光束的算法,进行了外加标记点的双镜头拼接算法的仿真,并最终在实验室环境下对所设计的检测系统进行了实际测试,对影响拼接效果的因素进行了分析总结,从而验证了基于双镜头拼接的宽激光光束检测系统达到了预期设计要求。