随着激光在各个领域的广泛应用,光束质量的评价也显得越来越重要。M~2因子相比于其它评价方法有很多优点。尽管M~2因子能较科学合理地描述激光光束质量,但因为M~2因子测量需要获取多个位置的光斑数据,传统的移动测量方法存在很多局限性。而基于相位散焦光栅的M~2因子方法十分可靠,可以一次获取多个位置的光斑信息。本文在此前提下对基于相位散焦光栅的M~2因子测量系统开展了软件设计和图像数据处理研究。本文首先分析了基于散焦光栅M~2因子测量原理和计算方法,完成了M~2因子测量系统的软件系统设计;进一步根据实际测量需求,进行了软件需求分析,设计了软件结构框架和工作流程;其次,根据采集到的光栅测量光斑的特点,研究了光斑图像处理的转换、腐蚀、膨胀及平滑算法,用平顶分析算法实现了可用于M~2因子测量的光斑图像处理功能;再次,利用面向对象编程技术,以MFC为平台,VisualC++为工具,开发出了光束测量应用程序,此软件利用数字图像处理技术对CCD摄像机采集到的激光光束截面图像进行处理和分析,以获得光束的质量参数。最后,本文阐述了软件使用步骤和测试结论。