[發(fā)明專利]一種光纖圖像虛影的處理裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011305334.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112444959B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何春;蔣乃波;張偉;任曉楠;陳國際;孫智慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中電科思儀科技（安徽）有限公司
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24;G06T5/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發(fā)明公開了一種光纖圖像虛影的處理裝置及方法，屬于光纖圖像處理領(lǐng)域，裝置包括照明燈、水平推進機構(gòu)、光纖、夾具、前電極棒、后電極棒、高壓放電模塊、圖像采集系統(tǒng)、控制模塊和調(diào)焦模塊。將光纖放入光纖夾具中，照明燈照射光纖形成光纖圖像，圖像采集系統(tǒng)將采集到的光纖圖像發(fā)送到圖像處理模塊，處理后將圖像送至液晶顯示。系統(tǒng)實時采集光纖圖像并分析光纖圖像端面，若檢測到端面存在虛影，驅(qū)動調(diào)焦馬達進行調(diào)焦，保持實時檢測直到端面成像符合系統(tǒng)要求。檢測虛影區(qū)域時，采用一種全新的卷積模板。本發(fā)明硬件負擔(dān)小、易于實現(xiàn)，有效檢測光纖圖像虛影區(qū)域，并能快速處理虛影，使光纖端面質(zhì)量和位置的判斷更為準(zhǔn)確，提高了光纖熔端效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種光纖圖像虛影的處理裝置及方法。

背景技術(shù)

光纖端面處理裝置是一種光纖端面熱熔拋光處理設(shè)備，其具有放大光纖端面和利用高溫電弧現(xiàn)場拋光光纖端面的功能，可以清晰地觀測光纖端面質(zhì)量，通過電弧熱熔消除光纖端面的切割損傷，并將光纖端面熔融成球面，提高光纖接續(xù)的光學(xué)性能。

光纖在成像時由于鏡頭、物距和臟污很容易出現(xiàn)焦距變化的問題，一般光纖端面處理裝置沒有調(diào)焦設(shè)備，無法對焦距進行實時調(diào)整。這時光纖圖像邊緣會存在虛影，虛影會影響光纖端面質(zhì)量和位置的判斷，從而影響電弧的熔端效果。

一般有兩種處理虛影方法：第一種是對采集的光纖圖像先進行平滑處理，再通過校正函數(shù)對圖像進行處理；第二種是通過實時標(biāo)定光纖主體，然后對光纖主體外的背景區(qū)域進行圖像處理，以去除光纖圖像附近的虛影。第一種方法沒有區(qū)分圖像中光纖主體和背景，容易模糊圖像的邊緣，影響圖像判斷。第二種方法進行圖像處理時，剔除了光纖主體，最大程度的保存了光纖圖像的特征，較第一種方法更精確，但由于需要進行大量計算，影響光纖圖像的實時調(diào)整，同時需要增加圖像處理芯片來滿足實時處理要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種光纖圖像虛影的處理裝置及方法，設(shè)計合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種光纖圖像虛影的處理裝置，包括照明燈、水平推進機構(gòu)、光纖、夾具、前電極棒、后電極棒、高壓放電模塊、圖像采集系統(tǒng)、控制模塊和調(diào)焦模塊；

照明燈，被用于提供光纖成像所需要的光源；

夾具，被用于夾持固定光纖，其固定在水平推進機構(gòu)上；

水平推進機構(gòu)，被用于帶動夾具實現(xiàn)水平軸向推進；

前電極棒和后電極棒，被用于產(chǎn)生電弧以對光纖端面進行處理，前電極棒和后電極棒均與高壓放電模塊連接；

高壓放電模塊，被用于產(chǎn)生高壓，實現(xiàn)光纖端面的處理；

圖像采集系統(tǒng)，由顯微鏡和CMOS芯片組成，被用于采集光纖圖像；

控制模塊，分別與照明燈、圖像采集系統(tǒng)、水平推進機構(gòu)、高壓放電模塊連接，被用于控制照明燈、水平推進機構(gòu)、調(diào)焦模塊和高壓放電模塊，并對光纖圖像數(shù)據(jù)進行實時處理；

調(diào)焦模塊，由調(diào)焦馬達和滑軌組成，通過調(diào)焦馬達驅(qū)動滑軌，實現(xiàn)顯微鏡物距的變化，被用于調(diào)整圖像采集系統(tǒng)中的顯微鏡。

一種光纖圖像虛影的處理方法，采用如上所述的一種光纖圖像虛影的處理裝置，對圖像采集系統(tǒng)采集到的光纖圖像，通過頻域法進行增強和去噪聲，然后檢測出虛影區(qū)域。

優(yōu)選地，所述頻域法利用一種卷積模板對圖像增強和虛影區(qū)域檢測。卷積模板為：

X_mask＝[a_1m…a_1k…a₁₁0 a₂₁…a_2k…a_2m]