基于機(jī)器視覺(jué)的光纖幾何參數(shù)檢測(cè)研究.pdf

1、新型特種光纖幾何參數(shù)的檢測(cè),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(jī)器視覺(jué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,視覺(jué)測(cè)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(cè)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(jī)器視覺(jué)為基礎(chǔ)光纖幾何參數(shù)的測(cè)量方法。
　　 本文首先研究了基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)檢測(cè)光纖幾何參數(shù)的測(cè)量原理,根據(jù)D型光纖和特種光纖端面的特點(diǎn)確定了測(cè)量的方案和測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成。測(cè)量系統(tǒng)包括CMOS攝像機(jī)、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(duì)攝像機(jī)、鏡頭、光源和照明方式的選擇等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。其次,為了提高測(cè)量的精度,本文介紹了調(diào)焦的概念和方法,同時(shí)對(duì)各種調(diào)焦函數(shù)做了仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
　　 本文重點(diǎn)論述了光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)涉及的圖像處理算法。根據(jù)采集光纖圖像的特點(diǎn)以及大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)和仿真,檢測(cè)系統(tǒng)選擇3×3窗口的中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)于D型光纖側(cè)面拋磨深度的測(cè)量,系統(tǒng)選擇了抗噪聲能力強(qiáng)的Canny算子作為整像素的邊緣檢測(cè)算

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