基于機器視覺的光纖幾何參數(shù)檢測研究.pdf

1、新型特種光纖幾何參數(shù)的檢測,是研究新型光纖特性以及保證光纖生產(chǎn)質(zhì)量的前提和保證。隨著機器視覺技術(shù)的迅猛發(fā)展,視覺測量技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,作為一種非接觸測量方式已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。本文主要研究了以機器視覺為基礎(chǔ)光纖幾何參數(shù)的測量方法。
　　 本文首先研究了基于機器視覺技術(shù)檢測光纖幾何參數(shù)的測量原理,根據(jù)D型光纖和特種光纖端面的特點確定了測量的方案和測量系統(tǒng)的構(gòu)成。測量系統(tǒng)包括CMOS攝像機、成像系統(tǒng)、照明系

2、統(tǒng)、圖像采集和處理軟件系統(tǒng),并且對攝像機、鏡頭、光源和照明方式的選擇等方面進行了詳細的分析。其次,為了提高測量的精度,本文介紹了調(diào)焦的概念和方法,同時對各種調(diào)焦函數(shù)做了仿真對比實驗。
　　 本文重點論述了光纖幾何參數(shù)檢測系統(tǒng)涉及的圖像處理算法。根據(jù)采集光纖圖像的特點以及大量對比實驗和仿真,檢測系統(tǒng)選擇3×3窗口的中值濾波對圖像進行預(yù)處理。對于D型光纖側(cè)面拋磨深度的測量,系統(tǒng)選擇了抗噪聲能力強的Canny算子作為整像素的邊緣檢測算

3、子。同時為了進一步提高測量精度,檢測系統(tǒng)采用了方法簡單、精度高的灰度矩的亞像素算法。對于特種光纖檢測,根據(jù)光纖端面的特點,首先,對光纖端面圖像做灰度直方圖,通過直方圖選擇閾值對端面圖像做二值圖像來提取外包層和空氣孔,再通過Hough變換求取外包層和內(nèi)空氣孔的半徑和圓心坐標。然后,增大閾值對端面圖像進行二值化,得到兩個橢圓纖芯的圖像,通過邊緣鏈碼的方法提取兩個橢圓芯的輪廓,利用最小二乘曲線擬合的方法求取兩個橢圓芯圖像的長短軸和中心坐標。<