[發(fā)明專利]基于顏色識別的光纖端面干涉儀夾緊判斷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410500412.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104236861B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪凱巍;吳陽陽;白劍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)、干涉測量、表面幾何參數(shù)測量領(lǐng)域，尤其涉及一種基于顏色識別的光纖端面干涉儀夾緊判斷裝置。

背景技術(shù)

光纖端面干涉法是國際電工委員會（IEC）以及Telcordia規(guī)定的光纖連接器端面的標(biāo)準(zhǔn)測試手段，國際上已有多家公司開發(fā)出相應(yīng)的測試儀器，可以達(dá)到橫向微米級以及縱向納米級的測量精度。這種高精密儀器廣泛用于光纖跳線、尾纖、PLC分路器等含有光纖連接器的光無源器件。這些器件的全球年需求量達(dá)到了上億只以上的規(guī)模，通過干涉儀測量并達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)的連接器，其插入和回波損耗以及互換性都能達(dá)到最好的狀態(tài)。因此，光纖端面干涉儀是生產(chǎn)高質(zhì)量光無源器件的檢測設(shè)備。

然而，當(dāng)用戶的測試量很大時，現(xiàn)有設(shè)備的缺點(diǎn)是裝夾所占時間較長，影響了測試效率，用戶在測試過程中需要插拔被測連接器、鎖定被測件以及用鼠標(biāo)或鍵盤啟動測量程序三個動作，無法用兩只手同時完成，因而從總體上導(dǎo)致測試速度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于顏色識別的光纖端面干涉儀夾緊判斷裝置，使得用戶只需一只手負(fù)責(zé)插拔被測連接器、另一只手負(fù)責(zé)鎖緊和松開被測件，系統(tǒng)自動判斷器件是否已經(jīng)鎖緊，從而使裝夾工作簡單化，提升用戶的使用滿意度。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種基于顏色識別的光纖端面干涉儀夾緊判斷裝置，所述光纖端面干涉儀具有夾緊扳手，該裝置包括顏色傳感器、光源、準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)半透半反鏡、光學(xué)反射鏡、聚焦透鏡和光路固定臺；其中，顏色傳感器、光源、準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)半透半反鏡、光學(xué)反射鏡和聚焦透鏡固定在光路固定臺上；光源、準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)半透半反鏡和光學(xué)反射鏡依次同心共軸排布在光路固定臺上，所述顏色傳感器和聚焦透鏡分別置于該軸的兩側(cè)；顏色傳感器與光學(xué)半透半反鏡同心共軸，聚焦透鏡與光學(xué)反射鏡同心共軸；聚焦透鏡置于光纖端面干涉儀的前擋板上；夾緊扳手夾緊時，其反射面正對聚焦透鏡。

一種利用上述裝置進(jìn)行光纖端面干涉儀夾緊判斷的方法，包括以下步驟：

（1）RGB顏色信息參考值的標(biāo)定：將光纖端面干涉儀的夾緊扳手夾緊，此時夾緊扳手的反射面正對聚焦透鏡；從光源發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)半透半反鏡、光學(xué)反射鏡和聚焦透鏡后，打到夾緊扳手的反射面上，反射光攜帶著反射面處的顏色信號經(jīng)過聚焦透鏡、光學(xué)反射鏡和光學(xué)半透半反鏡后，進(jìn)入顏色傳感器；將進(jìn)入顏色傳感器的光信號轉(zhuǎn)換為RGB顏色信息，將此時的RGB顏色信息記為參考值；所述將進(jìn)入顏色傳感器的光信號轉(zhuǎn)換為RGB顏色信息具體為：將攜帶夾緊扳手的反射面的顏色信號的反射光依次通過紅、綠、藍(lán)三個單色濾波器通道，經(jīng)過電流-頻率轉(zhuǎn)換器后輸出不同頻率的占空比為50%的方波信號，最后通過記錄單位時間內(nèi)方波的個數(shù)進(jìn)行RGB顏色信息的轉(zhuǎn)換；

（2）對待測的夾緊扳手進(jìn)行顏色信號采集：從光源發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)半透半反鏡、光學(xué)反射鏡和聚焦透鏡后，打到待測的夾緊扳手的反射面上，反射光攜帶著反射面處的顏色信號經(jīng)過聚焦透鏡、光學(xué)反射鏡和光學(xué)半透半反鏡后，進(jìn)入顏色傳感器采集光信號；

（3）將步驟2采集的光信號轉(zhuǎn)換為RGB顏色信息；

（4）將步驟3得到的RGB顏色信息和步驟1得到的參考值進(jìn)行匹配，若差值在誤差區(qū)間范圍內(nèi)，則產(chǎn)生一個夾緊信號，并將信號傳輸至光纖端面干涉儀，開啟自動測量；若差值不在誤差區(qū)間范圍內(nèi)，則表示夾緊扳手未在夾緊位置，則產(chǎn)生夾緊扳手松弛信號。

本發(fā)明的有益效果是：

1.快速判斷夾緊：由于采用顏色傳感器，其響應(yīng)時間在0.1s以內(nèi)，可以快速地判斷被測件處于夾緊或松弛狀態(tài)。

2.提高測試效率：由于被測件的夾緊和松開狀態(tài)可以由該裝置自動判斷，每個測試件可節(jié)約2s的時間。按照每天測試5000只的數(shù)量而言，總共可以節(jié)約測試時間2.8小時，在同樣的時間內(nèi)，每天可多測試1000只跳線，調(diào)高測試效率達(dá)20%。

3.高準(zhǔn)確率：與單要素（例如光強(qiáng)等）夾緊判斷不同，該裝置采用傳感器顏色識別和多要素匹配判斷技術(shù)，可大大提高夾具夾緊判斷的準(zhǔn)確性。

4.可調(diào)靈敏度：該裝置可通過調(diào)節(jié)夾具反射面各顏色的區(qū)域面積，來控制并調(diào)節(jié)夾緊位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)夾緊的靈敏度。

5.抗環(huán)境干擾：本裝置主要通過對夾緊扳手反射面上的顏色信息進(jìn)行匹配，并可通過對參考值進(jìn)行自主標(biāo)定，進(jìn)而避免環(huán)境光（包括太陽光和室內(nèi)照明光源等）的影響。