[發明專利]光纖待對芯端圖像處理方法及光纖自適應對芯方法

有效

• 申請號: 202110332904.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113066063B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 鄒輝;楊晟東;張云山;李瑞民
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/155;G02B6/255
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一：獲取兩根光纖的待對芯端側面圖；

步驟二：對所述光纖待對芯端側面圖的RGB的值加權平均得到初始灰度圖；

步驟三：采用固定閾值高斯濾波處理所述初始灰度圖，得到高斯模糊圖像；根據不同閾值下包層識別結果，選擇最佳的固定二值化閾值，對每個像素點進行固定二值化處理從而得到整個高斯模糊圖像的二值化圖像；

步驟四：對所述二值化圖像進行光纖包層Canny邊緣檢測，輸出只含有光纖側面包層的光纖邊緣輪廓圖；對所述光纖邊緣輪廓圖的所有像素點做卷積計算得到整個圖像中每個像素點的領域內的梯度值；

步驟五：對整個圖像的每一個像素點的梯度值進行加權霍夫變換投影即由笛卡爾空間轉化成參數空間；

步驟六：對參數空間使用直線的參數方程，遍歷霍夫變換后的各直線方程，識別當前像素點是否位于直線上；

步驟七：根據霍夫線變換后的識別結果，計算直線的空間位置信息，所述空間位置信息包括左側光纖切面與豎直面夾角θ₁、右側光纖切面與豎直面夾角θ₂。

2.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，所述步驟三中，所述固定閾值高斯濾波處理步驟包括：

根據二維高斯函數計算圖像中每個像素點的權重值；建立每個像素點的權重矩陣，選取合適大小的高斯內核，在X和Y兩個方向上，設置一定的標準差；將每個像點乘以對應權值，求和得到中心點的高斯模糊的值；計算出所有像素點的高斯模糊值，輸出高斯模糊圖像。

3.根據權利要求2所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，所述二維高斯函數為：

其中，x、y為橫縱坐標位置，σ為方差，e為自然常數。

4.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，步驟三中，所述高斯模糊圖像進行固定閾值的二值化采用公式如下：

其中，“maxval”表示二值化最大值如1，src(x，y)為(x，y)處像素點的值，“thresh”為設定二值化的閾值；“Otherwise”表示其他條件。

5.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，步驟四中，使用sobel算子對所述光纖邊緣輪廓圖的所有像素點做卷積計算。

6.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，步驟六，所述直線參數方程為：

ρ＝xcosθ+ysinθ，其中參數ρ值作為判斷像素點為線性相關的依據，其中x、y為橫縱坐標位置，θ為光纖切面與豎直面夾角。

7.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，步驟一中，所述光纖為單模光纖。

8.根據權利要求7所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，所述光纖的芯徑為9微米。

9.根據權利要求1所述的光纖待對芯端圖像處理方法，其特征在于，步驟一中，所述光纖為保偏光纖。

10.光纖自適應對芯方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：將兩根端面沿橫截面切割角度不大于5°的光纖初步對準置于光纖熔接機平臺上；

步驟二：采用權利要求1-9中任意一項權利要求所述的光纖待對芯端圖像處理方法對獲取的光纖待對芯端圖像進行處理，得到光纖準確的空間位置信息；

步驟三：旋轉光纖夾具，將兩段光纖在物理空間XY方向自左向右，自上向下移動；

步驟四：當夾具旋轉超調時，控制夾具減速回調，重新進行XY軸對芯，直至完成XY軸對芯。