基于CCD和圖像處理技術的六角光纖幾何尺寸測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖的制造需要復雜的技術，隨著光纖應用場合越來越多，對于光纖質量的要求也越來越嚴格，因此我們需要用比較好的方法來對光纖的幾何參數進行測量，從而發(fā)現生產過程中存在的問題，相應調整生產過程中的一些參數，以生產出更加合乎要求的光纖。本論文提出了采用CCD傳感器和圖像處理技術進行六角光纖幾何參數測量的方法，具有測量精度高、速度快、應用方便靈活等特點。 論文首先在查閱了大量參考文獻的基礎上設計和確定了測量方案和測量系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)主要由

2、CCD傳感器、照明系統(tǒng)、光學成像系統(tǒng)、數據采集和數字圖像處理系統(tǒng)構成，并且，對CCD傳感器的原理及發(fā)展應用的現狀作了簡單的介紹；在光源、照明方式、鏡頭的選擇等方面進行了詳細的分析。 其次，本論文重點論述了該測量系統(tǒng)中圖像處理和軟件設計等問題。針對光纖圖像中的特點，在大量實驗的基礎上，采用了中值濾波的方法來消除圖像噪聲；在圖像特征提取中，采用了坎尼(Canny)算子進行邊緣檢測來確定像素級邊緣，該方法具有良好的邊緣檢測性能，能在噪

3、聲抑制和邊緣檢測之間取得較好的平衡，提取的邊緣比較完整，連續(xù)性好。為了提高測量精度，本文采用了空間矩亞像素細分算法來確定亞像素級邊緣，該方法是利用空間灰度矩來確定亞像素級邊緣的位置，其特點是方法簡單、精度高、可適用于任意尺寸的窗口。同時該方法的精度不受圖像灰度數據的加性、乘性變化的影響，算得的邊緣位置不受圖像平移或尺度變化的影響。 最后，對該測量系統(tǒng)進行了定性的誤差分析并提出了一些改進措施。本測量系統(tǒng)的誤差主要有兩個方面，一是硬