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在激光惯性约束聚变研究的背景下，针对高功率激光驱动装置中光学元件在线激光诱导损伤在线检测问题，研究光学元件在线检测的总体技术路线和关键技术。论文的主要研究内容有：设计了光学元件在线检测的总体技术路线，设计了高分辨率损伤成像系统和基于内全反射原理的激光光纤侧照明系统，通过扫描检测和图像拼接实现了大口径光学元件的高分辨率成像，结合内全反射照明技术实现了微弱损伤信号的高信噪比成像，提高检测精度。研究了基于RANSAC的图像配准技术和加权平均法的图像融合技术，设计了图像配准和拼接算法，实现多幅子图像之间的精确配准和拼接。研究了基于多尺度局部信噪比阈值分割的光学元件损伤图像损伤点检测算法，解决了光噪声干扰、图像信噪比分布不均条件下损伤信号易漏检问题。研制了原理样机，并进行了在线损伤探测实验，实验表明，所研制的光学元件损伤在线检测系统对50μm以上的损伤点探测几率达到100%，对120μm以上的损伤点检测精度为σ<11.1%，满足损伤探测要求，为大通量光学元件损伤提供了有效的检测和研究手段。