[发明专利]一种基于几何模板的光纤几何参数测试方法及系统

说明书

本发明属于光纤测试技术领域，公开了一种基于几何模板的光纤几何参数测试方法及系统。针对任意一种类型的光纤，在第一次进行几何参数测试前获得该种光纤的截面图，提取出截面图中的各种包层和各种芯层的图像并作为该种光纤的预定义图像模板；对该种光纤进行几何参数测试时，获得测试光纤的截面图，基于该种光纤的预定义图像模板，对测试光纤的截面图中的所有芯层和所有包层分别进行模板匹配获得各芯层和各包层的位置信息；结合位置信息，将各芯层、各包层分别与若干标准几何模板进行匹配，并调用匹配后的标准几何模板对应的几何算法进行拟合计算，得到光纤的几何参数信息。本发明普适性高，能够快速智能地实现各种类型光纤的几何参数测试。

技术领域

本发明属于光纤测试技术领域，更具体地，涉及一种基于几何模板的光纤几何参数测试方法及系统。

背景技术

当前普通光纤进行几何参数测试时均使用定制化软件，如果要对新型光纤进行几何参数测试则需要重新编写整套测试程序并调整测试参数，非专业人员不能快速响应，而新型光纤研发的速度快，应用目前的光纤测试仪器及方法无法及时应对。此外，现有特殊光纤的测试测量主要是人为利用显微镜完成，存在测量精度不够、不确定性高且耗时久等缺点。

发明内容

本发明通过提供一种基于几何模板的光纤几何参数测试方法及系统，解决现有技术中光纤几何参数测试方法及系统的普适性较差，特别是对新型的特殊光纤的测试测量存在难度较高、时效性较差的问题或采用人工测量存在测量精度较低、效率较低的问题。

本发明提供一种基于几何模板的光纤几何参数测试方法，针对任意一种类型的光纤，在第一次进行几何参数测试前，获得该种光纤的截面图；提取出所述截面图中的各种包层和各种芯层的图像，将各种包层、各种芯层的图像均作为该种光纤的预定义图像模板并存储；

对该种光纤进行几何参数测试时，获得测试光纤的截面图；基于该种光纤的预定义图像模板，对测试光纤的截面图中的所有芯层和所有包层分别进行模板匹配，获得测试光纤的各芯层和各包层的位置信息；结合所述位置信息，将各芯层、各包层分别与若干标准几何模板进行匹配，并调用匹配后的标准几何模板对应的几何算法进行拟合计算，得到光纤的几何参数信息。

优选的，获得该种光纤的截面图或获得测试光纤的截面图后，还包括：对截面图进行预处理，所述预处理包括锐化光纤端面边缘、调整图像的亮度和对比度。

优选的，一种包层对应一种包层形状及一种包层尺寸，一种芯层对应一种芯层形状及一种芯层尺寸。

优选的，所述标准几何模板及其对应的几何算法能够通过预存和新添加的方式导入光纤几何参数测试系统。

优选的，所述标准几何模板导入光纤几何参数测试系统后，还包括：将导入的标准几何模板作为基础模板，对所述基础模板进行缩放和/或旋转处理，生成若干扩展模板，将所述基础模板和所述扩展模板均作为标准几何模板进行后续的匹配。

优选的，对测试光纤的截面图中的所有芯层和所有包层分别进行模板匹配时，计算获得测试光纤的截面图中的各芯层、各包层分别与存储的若干预定义图像模板的相似度值，基于最大相似度值进行模板匹配。

优选的，计算测试光纤的截面图中的各芯层、各包层分别与存储的某一预定义图像模板的相似度值时，将该预定义图像模板记为第一模板，在测试光纤的截面图上移动所述第一模板，计算所述第一模板与截面图上被覆盖窗口之间的相似度值，基于相似度值的计算结果得到所述第一模板在截面图中的估计最佳位置。

优选的，将各芯层、各包层分别与若干标准几何模板进行匹配时，采用基于边缘点梯度信息的模板匹配方式。

优选的，利用sobel算子计算图像中像素点的幅值梯度和梯度方向；模板匹配过程中，利用金字塔分层搜索策略搜索ROI区域。

另一方面，本发明提供一种基于几何模板的光纤几何参数测试系统，包括：