[发明专利]一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法

说明书

本发明公开了一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法，属于光纤图像处理领域，包括将光纤图像中光纤包层、光纤纤芯和图像背景进行分割，确定需要进行非均匀性校正的灰度区间，根据同一光纤显微镜头下，选择不同光照强度的图像作为标定图像并确定标定参数，利用标定参数使用两点校正算法进行非均匀性校正。本方法在占用较少硬件资源的条件下有效的去除光纤图像背景中的黑斑和亮斑，从而减小了图像缺陷对光纤种类与位置识别的干扰，提高了光纤对准的精度。

技术领域

本发明属于光纤图像处理领域，具体涉及一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法。

背景技术

光纤熔接机在工作过程中，显微物镜镜片上可能会附着灰尘或油污，从而在光纤图像上产生黑斑或亮斑，一般有两种处理方法：第一种是基于标定的两点非均匀性校正算法，但是一般的非均匀性校正算法仅在响应区域近似为线性的灰度范围内有效，在处理灰度范围较广的图像时会引起严重的失真。第二种是利用硬件将光纤图像的源数据进行处理，首先判断出光纤在图像中的位置，然后将光纤所在区域标定出来，对标定区域外的图像进行处理。这种算法在判断光纤位置时易发生判断错误，从而造成光纤图像边缘不完整和被误处理。同时无法对光纤纤芯处的黑斑进行处理。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法，包括如下步骤：

步骤1：选取光纤图像中图像背景所在的灰度区间[T2 T1]，实现图像背景与光纤区域的分割；

步骤2：计算光纤图像背景所在灰度区间的包括增益量校正系数k_ij和偏移量校正系数b_ij在内的标定参数；

步骤3：在光纤图像背景所在灰度区间内使用两点校正算法进行非均匀性校正；

判断光纤图像中各个像素的灰度值X_ij(φ)是否在非均匀性校正灰度区间[T2 T1]内；

若：判断结果是不在非均匀性校正灰度区间[T2 T1]内，则对于不在[T2 T1]区间内的像素，不进行校正，直接使用其灰度值进行输出；

或判断结果是在非均匀性校正灰度区间[T2 T1]内，则对于在[T2 T1]区间内的像素，使用标定参数k_ij和b_ij进行非均匀性校正，输出校正后的像素灰度值X′_ij(φ)，即：

优选地，在步骤1中，利用图像的灰度分布来选取光纤图像的非均匀性校正灰度区间的上沿T1和下沿T2，具体包括如下步骤：

步骤1.1：将全部像素点按照灰度值从大到小排序；

步骤1.2：从步骤1.1中选取其中一个灰度值，记作T1，灰度值大于T1的像素点占像素总数的5％；

步骤1.3：将光纤图像中光纤纤芯部分与图像背景视为一个整体，采用基本全局阈值法计算非均匀性校正灰度区间下沿的阈值T2。

优选地，在步骤2中，具体包括如下步骤：

步骤2.1：在两个不同的光照强度下各采集一幅标定图像，使两幅标定图像的平均灰度值和分别在(T1-T2)/5+T2和4*(T1-T2)/5+T2附近；