本发明专利技术公开了一种光纤纤芯的聚焦方法，包括：基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像；计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值；根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值的像素点差异，并分析所述光纤纤芯的边界像素点与所述光纤纤芯的背景像素点的像素点差异；根据所述像素点差异调节预设步长值，得到所述像素点差异最小的目标步长值，作为所述光纤纤芯的最佳对焦位置。本发明专利技术的有益效果在于：可以实现快速准确的找到最佳对焦位置。的找到最佳对焦位置。的找到最佳对焦位置。
【技术实现步骤摘要】
一种光纤纤芯的聚焦方法及系统
[0001]本专利技术实施例涉及光纤领域，尤其涉及一种光纤纤芯的聚焦方法及系统。
技术介绍
[0002]光纤作为信息的载体，是光纤通信系统的重要组成部分，光纤被广泛应用于通信及传感领域。光纤本身是光的良好传播载体，具有传输速度快，损耗低，保密性强等特点，在通信领域被广泛应用于数据传输，同时随着微纳加工技术的发展，精密化加工的精度越来越高，针对光纤的特殊加工需求在逐渐增加，应用也更加广泛。针对不同需求有不同的加工方式，这就使得光纤加工尤为重要。
[0003]但目前的加工方式均存在一定的问题，就是光纤纤芯的位置聚焦问题，由于光纤具有多层结构，从外层涂覆层，包层到纤芯，每一层的折射率有一定的差异，且光纤是特殊的圆形波导，会产生自聚焦效应，因此在显微物镜下很难直接定位在光纤纤芯的中心位置。而针对光纤纤芯进行光栅结构的加工，最佳的加工位置就是光纤纤芯的中心位置。因此在对光纤进行加工之前，对光纤纤芯进行聚焦和定位是十分必要的。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种光纤纤芯的聚焦方法与系统，可以实现快速准确的找到最佳对焦位置。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种光纤纤芯的聚焦方法，包括：
[0006]基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像；
[0007]计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值；
[0008]根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值的像素点差异，并分析所述光纤纤芯的边界像素点与所述光纤纤芯的背景像素点的像素点差异；
[0009]根据所述像素点差异调节预设步长值，得到所述像素点差异最小的目标步长值，作为所述光纤纤芯的最佳对焦位置。
[0010]进一步地，所述基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像包括：
[0011]通过聚焦器件将外部光源聚焦于所述光纤的纤芯；
[0012]基于机器视觉获取初始位置时所述光纤的第一位置纤芯图像，以及预设步进值时所述光纤纤芯的第二位置纤芯图像。
[0013]进一步地，所述计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值包括：
[0014]对所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像进行去噪处理；
[0015]将所述去噪后的第一位置纤芯图像与第二位置纤芯图像进行灰度化处理，得到二
值化图片；
[0016]根据动态阈值算法对所述二值化图片进行处理，得到所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值。
[0017]进一步地，所述将所述去噪后的第一位置纤芯图像与第二位置纤芯图像进行灰度化处理，得到二值化图片包括：
[0018]截取所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的ROI区域；
[0019]对所述ROI区域进行灰度边界识别，并对所述ROI区域进行灰度化处理，得到所述光纤纤芯边界的二值化图片。
[0020]进一步地，所述根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值差异包括：
[0021]获取所述第一边界像素点统计值中所述光纤纤芯的纤芯边界的第一像素比重以及所述第二边界像素点统计值中所述光纤纤芯的纤芯边界的第二像素比重；
[0022]根据所述第一像素比重与所述第二像素比重的差异确定所述预设步长值的调节方向。
[0023]进一步地，所述分析所述光纤纤芯的边界像素点与所述光纤纤芯的背景像素点的像素点差异包括：
[0024]统计所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值的边界高亮区域的比重；
[0025]采用对焦策略分析边界高亮区域的比重的统计图，以得到所述光纤纤芯的最佳对焦位置。
[0026]进一步地，所述采用对焦策略分析边界高亮区域的比重的统计图，以得到所述光纤纤芯的最佳对焦位置包括：
[0027]若所述第一位置纤芯图像对应的边界高亮区域的比重相对于所述第二位置纤芯图像对应的边界高亮区域的比重大，说明所述第一位置纤芯图像对应的位置为最佳对焦位置；
[0028]若所述第一位置纤芯图像对应的边界高亮区域的比重相对于所述第二位置纤芯图像对应的边界高亮区域的比重小，说明所述第二位置纤芯图像对应的位置为最佳对焦位置。
[0029]进一步地，所述方法还包括：
[0030]若所述像素点差异大于预设范围内，重复执行：
[0031]基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像；
[0032]计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值；
[0033]根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值的像素点差异，并分析所述光纤纤芯的边界像素点与所述光纤纤芯的背景像素点的像素点差异。
[0034]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种光纤纤芯的聚焦系统，包括：
[0035]位移平台，用于固定放置有光纤的光纤夹具以及放大元件；
[0036]光源，放置于所述光纤夹具与所述光纤之间，用于为所述光纤提供背景光；
[0037]深度摄像头，用于获取实时光纤的位置以及对所述光纤进行成像，得到深度图像；
[0038]所述放大元件，放置与所述位移平台与所述深度摄像头之间，用于将所述光纤进行放大；
[0039]控制中心，连接所述位移平台与所述深度摄像头，用于控制所述深度摄像头进行拍摄以及控制所述位移平台进行移动。
[0040]进一步地，所述放大元件在所述位移平台上移动。
[0041]本专利技术实施例提供的一种光纤纤芯的聚焦方法及系统，通过获取初始位置的第一位置纤芯图像和以预设步进值移动的第二位置纤芯图像，再计算纤芯边界的像素点统计值，通过两张图片的像素点统计值的数据进行对比差值，同时结合光纤纤芯边界灰度值和背景灰度值差异，判定光纤在垂直方向的移动方向和目标步进值，可以实现快速准确的找到最佳对焦位置。
附图说明
[0042]图1为本专利技术光纤纤芯的聚焦方法实施例一的流程图。
[0043]图2为本专利技术实施例中步骤S100的流程图。
[0044]图3为本专利技术实施例中步骤S120的流程图。
[0045]图4为本专利技术实施例中步骤S122的流程图。
[0046]图5为本专利技术实施例中步骤S140的流程图。
[0047]图6为本专利技术实施例中步骤S140的另一实施例的流程图。
[0048]图7为本专利技术实施例中步骤S140B的流程图。
[0049]图8为本专利技术光纤纤芯的聚焦方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤纤芯的聚焦方法，其特征在于，包括：基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像；计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值；根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值的像素点差异，并分析所述光纤纤芯的边界像素点与所述光纤纤芯的背景像素点的像素点差异；根据所述像素点差异调节预设步长值，得到所述像素点差异最小的目标步长值，作为所述光纤纤芯的最佳对焦位置。2.根据权利要求1所述的光纤纤芯的聚焦方法，其特征在于，所述基于机器视觉获取光纤纤芯基于初始位置的第一位置纤芯图像与基于预设步长值的第二位置纤芯图像包括：通过聚焦器件将外部光源聚焦于所述光纤的纤芯；基于机器视觉获取初始位置时所述光纤的第一位置纤芯图像，以及预设步进值时所述光纤纤芯的第二位置纤芯图像。3.根据权利要求1所述的光纤纤芯的聚焦方法，其特征在于，所述计算所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值包括：对所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像进行去噪处理；将所述去噪后的第一位置纤芯图像与第二位置纤芯图像进行灰度处理，得到二值化图片；根据动态阈值算法对所述二值化图片进行处理，得到所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的纤芯边界像素点统计值。4.根据权利要求3所述的光纤纤芯的聚焦方法，其特征在于，所述将所述去噪后的第一位置纤芯图像与第二位置纤芯图像进行灰度化处理，得到二值化图片包括：截取所述第一位置纤芯图像与所述第二位置纤芯图像的ROI区域；对所述ROI区域进行灰度边界识别，并对所述ROI区域进行灰度化处理，得到所述光纤纤芯边界的二值化图片。5.根据权利要求1所述的光纤纤芯的聚焦方法，其特征在于，所述根据对焦策略对比分析所述第一位置纤芯图像的第一边界像素点统计值与所述第二位置纤芯图像的第二边界像素点统计值差异包括：获取所述第一边界像素点统计值中所述光纤纤芯的纤芯边界的第一像素比重以及所述第二边界像素点统计值中所述光纤纤芯的纤芯边界的第二像素比重；根据所述第一像素比重与...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄沃彬，张建平，谢建毫，刘东昌，
申请(专利权)人：深圳伊讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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