[发明专利]一种基于机器视觉的光纤尺寸测量算法

摘要

本发明涉及一种基于机器视觉的光纤尺寸测量算法，读取需要进行测量的图像，得到其灰度直方图；然后根据灰度直方图得到包层与纤芯分界线的阈值，根据取得的阈值将包层与纤芯部分区分开，并利用此阈值将切口部分找出并将其切除；分别提取纤芯与包层区域进行相关参数多次测量，取平均值，得到纤芯与包层圆心，计算并得到两者同心度。此方法应用机器视觉技术，对光纤端面图像进行阈值分割、去除干扰、滤波、拟合等处理，高效智能地测量光纤的各项几何尺寸参数。与传统的光纤测量方法相比，该方法具有处理速度快、测量精度高以及不过于依赖操作水平的优点。可推广应用于其他微小类线状物体的尺寸测量。

主权项

1.一种基于机器视觉的光纤尺寸测量算法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）图像预处理：读取需要进行测量的图像，得到其灰度直方图；2）去除干扰因素：根据灰度直方图得到图像的平均灰度值，然后根据包层与纤芯关分界线的灰度值与平均灰度值的关系得到阈值，根据取得的阈值将包层与纤芯部分区分开，然后利用此阈值将切口部分找出并将其切除；3）边缘检测：根据步骤2）中得到需要的包层区域，把得到的区域进行图形变换，得到与区域近似大小的圆，利用得到的圆形区域将包层区域的图像从原图像中截取出去，然后对纤芯的相关参数进行测量，根据函数算子取得纤芯的边缘，对边缘进行选择、结合，得到所需边缘；4）拟合测量：对得到的边缘进行形状拟合，分别拟合得到圆形和椭圆形，可以得到纤芯的直径与圆心，更改不同的边缘选择参数，进行多次测量，取得合理的平均数，即可确认为纤芯的直径与圆心，以及确定出拟合得到的椭圆的长短轴半径R_长和R_短，根据如下公式：可以求得纤芯不圆度；5）包层的拟合测量：纤芯测量完毕后，将纤芯部分的区域从原图像中截去，同时将切口部分从原图中去除，步骤同1）和2），用剩余的图像部分进行包层部分尺寸参数的测量，得到包层的检测边缘、需要的边缘，以及拟合圆、拟合椭圆，经过重复实验得到包层直径、圆心以及不圆度；6）步骤4）和5）测量得到纤芯与包层的圆心分别为：A(X₁,Y₁),B(X₂,Y₂)，则同心度可由下式计算得到：。