一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110455205A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910731081.5(22)申请日2019.08.08(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人修亚男穆平安(74)专利代理机构上海邦德专利代理事务所(普通合伙)31312代理人余昌昊(51)Int.Cl.G01B11/08(2006.01)G01B11/24(2006.01)G01B11/27(2006.01)G06T7/12(2017.01)G06T7/62(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图9页(54)发明名称一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法(57)摘要本发明提出一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，步骤1：对光纤端面进行图像采集；步骤2：对光纤图像进行预处理，获取洁净清晰的处理图像；步骤3：对处理图像进行边缘检测，获得轮廓图像，提取所述轮廓图像中断裂的需要进行补完的轮廓线，并对轮廓线进行共圆轮廓合并，形成代表光纤纤芯的内圆轮廓和代表光纤包层的外圆轮廓；步骤4：通过曲线拟合，根据内圆和外圆获取纤芯半径、包层半径、同心度和不圆度。在本申请中,无需操作者配合显微镜、光电成像系统和计算机等人机对话形式进行交互式半自动检测，避免操作精度受操作人员影响，仅通过机器视觉的方法对图像进行处理及检测，提高检测的精准度。CN110455205ACN110455205A权利要求书1/1页1.一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对光纤端面进行图像采集，并将读取的光纤图像导入；步骤2：对所述光纤图像进行预处理，获取洁净清晰的处理图像；步骤3：对所述处理图像进行边缘检测，获得轮廓图像，提取所述轮廓图像中断裂的需要进行补完的轮廓线，删除较短的轮廓线，并对轮廓线进行共圆轮廓合并，形成代表光纤纤芯的内圆轮廓和代表光纤包层的外圆轮廓；步骤4：通过曲线拟合，根据所述内圆轮廓和外圆轮廓计算得到匹配的拟合内圆与拟合外圆，并从所述拟合内圆与拟合外圆上获取纤芯半径、包层半径、同心度和不圆度。2.根据权利要求1所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，在步骤2中，述预处理包括滤波处理、二值化处理和形态学处理。3.根据权利要求2所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，所述滤波处理采用中值滤波消除噪声。4.根据权利要求2所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，所述形态学处理采用开运算。5.根据权利要求1所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，所述边缘检测采用Canny算子，进行双阈值检测。6.根据权利要求1所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，在步骤4中，将所述内圆轮廓和外圆轮廓的轮廓数据以椭圆方程或圆方程为模型进行曲线拟合，使某一椭圆方程或圆方程尽量满足这些轮廓数据，形成与所述内圆轮廓和外圆轮廓匹配的椭圆和圆，并将匹配的椭圆和圆与光纤图像拟合合并，得到拟合内圆与拟合外圆。7.根据权利要求6所述的基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法，其特征在于，在步骤4中，利用方程式计算所述拟合内圆与拟合外圆的尺寸数据，获取中心点坐标、椭圆长轴、椭圆短轴和半径等数据，即通过所述拟合内圆可以得到所述纤芯半径，通过所述拟合外圆可以得到所述包层半径，所述拟合内圆圆心与所述拟合外圆圆心的距离即为所述同心度，通过对椭圆长轴与短轴的计算可以得到纤芯与包层的所述不圆度。2CN110455205A说明书1/5页一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法技术领域[0001]本发明涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种基于Halcon的光纤端面尺寸检测方法。背景技术[0002]光纤是光导纤维的简称，它是一种由玻璃或塑料制成的纤维，利用“光的全反射”原理进行传输，是一种光传导工具。光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的一种重要手段，光纤通信作为一门新兴技术，在现代电信网中起着举足轻重的作用，近年来，发展速度光纤通信技术发展速度非常快，应用面非常广，这在通信史上都是罕见的，也是世界新技术革命的主要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具，图像处理是指利用计算机来处理图像的过程，用来实现改善图像的视觉效果。[0003]光纤端面尺寸的精密测量对于需要进行长距离传输的光纤通信中起着至关重要的作用，可以通过调整光纤端面几何参数生产出更适合的光纤。由于光纤的截面直径很小，人工测量光纤端面几何尺寸误差大、效率低，在光纤的生产过程中很难将光纤端面的几何尺寸准确地测量出来，而在光纤的所有参数中，光纤的纤芯与包层半径，不圆度、同心度是非常重要的几何参数，本文将通过机器