[发明专利]光纤待对芯端图像处理方法及光纤自适应对芯方法

权利要求书

1.光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：获取两根光纤的待对芯端侧面图；

步骤二：对所述光纤待对芯端侧面图的RGB的值加权平均得到初始灰度图；

步骤三：采用固定阈值高斯滤波处理所述初始灰度图，得到高斯模糊图像；根据不同阈值下包层识别结果，选择最佳的固定二值化阈值，对每个像素点进行固定二值化处理从而得到整个高斯模糊图像的二值化图像；

步骤四：对所述二值化图像进行光纤包层Canny边缘检测，输出只含有光纤侧面包层的光纤边缘轮廓图；对所述光纤边缘轮廓图的所有像素点做卷积计算得到整个图像中每个像素点的领域内的梯度值；

步骤五：对整个图像的每一个像素点的梯度值进行加权霍夫变换投影即由笛卡尔空间转化成参数空间；

步骤六：对参数空间使用直线的参数方程，遍历霍夫变换后的各直线方程，识别当前像素点是否位于直线上；

步骤七：根据霍夫线变换后的识别结果，计算直线的空间位置信息，所述空间位置信息包括左侧光纤切面与竖直面夹角θ₁、右侧光纤切面与竖直面夹角θ₂。

2.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，所述步骤三中，所述固定阈值高斯滤波处理步骤包括：

根据二维高斯函数计算图像中每个像素点的权重值；建立每个像素点的权重矩阵，选取合适大小的高斯内核，在X和Y两个方向上，设置一定的标准差；将每个像点乘以对应权值，求和得到中心点的高斯模糊的值；计算出所有像素点的高斯模糊值，输出高斯模糊图像。

3.根据权利要求2所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，所述二维高斯函数为：

其中，x、y为横纵坐标位置，σ为方差，e为自然常数。

4.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，步骤三中，所述高斯模糊图像进行固定阈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)为(x，y)处像素点的值，“thresh”为设定二值化的阈值；“Otherwise”表示其他条件。

5.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，步骤四中，使用sobel算子对所述光纤边缘轮廓图的所有像素点做卷积计算。

6.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，步骤六，所述直线参数方程为：

ρ＝xcosθ+ysinθ，其中参数ρ值作为判断像素点为线性相关的依据，其中x、y为横纵坐标位置，θ为光纤切面与竖直面夹角。

7.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，步骤一中，所述光纤为单模光纤。

8.根据权利要求7所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，所述光纤的芯径为9微米。

9.根据权利要求1所述的光纤待对芯端图像处理方法，其特征在于，步骤一中，所述光纤为保偏光纤。

10.光纤自适应对芯方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：将两根端面沿横截面切割角度不大于5°的光纤初步对准置于光纤熔接机平台上；

步骤二：采用权利要求1-9中任意一项权利要求所述的光纤待对芯端图像处理方法对获取的光纤待对芯端图像进行处理，得到光纤准确的空间位置信息；

步骤三：旋转光纤夹具，将两段光纤在物理空间XY方向自左向右，自上向下移动；

步骤四：当夹具旋转超调时，控制夹具减速回调，重新进行XY轴对芯，直至完成XY轴对芯。