本發(fā)明屬于光纖通信接續(xù)及維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光纖通信以光纜代替電纜作為傳輸工具，用光波代替電磁波作為通信信息載體，實(shí)現(xiàn)了高速率，大傳輸量的通信效果，給通信領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)新的革命。目前，光纖通信已經(jīng)成為最主要的信息傳輸服務(wù)。隨著信息傳輸?shù)母咚倩?，光纖本身及其相關(guān)技術(shù)在通信領(lǐng)域中的地位就顯得愈發(fā)重要，光纖熔接技術(shù)是光纖通信系統(tǒng)實(shí)用化的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。在熔接過(guò)程中，精度的對(duì)準(zhǔn)率和快速的對(duì)準(zhǔn)時(shí)間都是促進(jìn)光纖通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展促進(jìn)了信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

隨著光纖通信的迅猛發(fā)展，光纖熔接機(jī)的使用變得越來(lái)越廣泛。光纖熔接機(jī)是實(shí)現(xiàn)光纖低損耗接續(xù)的必備工具，是光學(xué)、機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)等技術(shù)相結(jié)合的高精密設(shè)備。在光纖熔接機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，一般是將直徑為0.125mm的兩根裸光纖相熔接，需要通過(guò)光纖成像系統(tǒng)將光纖放大，經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，控制相關(guān)工作機(jī)構(gòu)將兩側(cè)裸光纖對(duì)準(zhǔn)，再控制高壓電弧將光纖熔融并接續(xù)在一起。而光纖成像系統(tǒng)是光纖熔接機(jī)的眼睛，在整個(gè)接續(xù)過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。由于光纖熔接機(jī)圖像處理涉及到光纖光學(xué)，電子技術(shù)及圖像處理等多領(lǐng)域交叉，在進(jìn)行圖像處理時(shí)，必須將處理步驟，光纖特性和處理平臺(tái)的實(shí)際條件緊密結(jié)合。

目前由日新、藤倉(cāng)、住友等國(guó)際公司研發(fā)的新概念熔接機(jī)在對(duì)接精度，熔接時(shí)間與效果方面優(yōu)勢(shì)明顯，處于市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，但價(jià)格昂貴；而國(guó)產(chǎn)熔接機(jī)光纖纖芯對(duì)準(zhǔn)精度低、光纖熔接效果不穩(wěn)定且熔接速度較慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中國(guó)產(chǎn)光纖熔接機(jī)的光纖纖芯對(duì)準(zhǔn)精度低、成像質(zhì)量差、熔接損耗大、熔接速度慢、熔接效果不穩(wěn)定的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)，裸光纖安裝在光纖v型槽上，光源為led的單色光，光角度縮小到50度以內(nèi)，光源透過(guò)準(zhǔn)直透鏡、通過(guò)反光鏡照射至熔接區(qū)的裸光纖；顯微成像系統(tǒng)包括光學(xué)鏡頭，光學(xué)鏡頭安裝在對(duì)應(yīng)的光纖壓板水平推進(jìn)座上，光纖壓板水平推進(jìn)座底部安裝coms板，光學(xué)鏡頭與coms板的芯片中心同軸，在coms板與光學(xué)鏡頭之間設(shè)有一個(gè)放大10倍的顯微鏡；在熔接區(qū)的裸光纖所在平面內(nèi)設(shè)有相互垂直的x軸和y軸，兩個(gè)所述顯微成像系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)x軸和y軸兩個(gè)方向；兩個(gè)顯微成像系統(tǒng)的coms板分別與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ連接，步進(jìn)電機(jī)ⅰ與光纖壓板水平推進(jìn)座連接，用于將放電針通過(guò)光學(xué)鏡頭成像的圖像位置微調(diào)至coms板的芯片中心；步進(jìn)電機(jī)ⅱ與光纖v型槽的垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，用于控制裸光纖沿垂直于光學(xué)鏡頭光軸的方向調(diào)節(jié)，將裸光纖的對(duì)準(zhǔn)中心通過(guò)光學(xué)鏡頭成像的圖像位置調(diào)至coms板的芯片中心。

本發(fā)明的特征還在于，進(jìn)一步的，所述光學(xué)鏡頭的指標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)工作物體距離10.5mm，相距23.4mm，共軛距52mm，采用1/6寸幅面的cmos圖像傳感器，cmos圖像傳感器的型號(hào)為byd3710，像元大小1.4μm×1.4μm；光學(xué)鏡頭放大倍率4.3±0.2％倍，光學(xué)鏡頭的數(shù)值孔徑0.3；光學(xué)鏡頭分辨率或解像能力為50對(duì)線每毫米。

進(jìn)一步的，所述光學(xué)鏡頭與光纖壓板水平推進(jìn)座外壁通過(guò)4個(gè)頂絲連接，4個(gè)頂絲沿光纖壓板水平推進(jìn)座外壁的一周均勻分布，通過(guò)4個(gè)頂絲對(duì)光學(xué)鏡頭做平行于coms板的4個(gè)方向的微調(diào)，調(diào)節(jié)光學(xué)鏡頭與coms板芯片中心的同軸度。

進(jìn)一步的，所述coms板上設(shè)有同軸度校正儀。

進(jìn)一步的，所述led采用的型號(hào)為xzm2acr55w-3。

進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ采用的型號(hào)均為ms1551gb。

進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)量控制方法：由核心控制芯片cpu下發(fā)模糊驅(qū)動(dòng)命令，同時(shí)不斷通過(guò)限位檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置，并以步進(jìn)電機(jī)ⅰ的運(yùn)動(dòng)位置作為光纖壓板水平推進(jìn)座模糊運(yùn)動(dòng)的終止位置，以步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置作為光纖v型槽的垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)模糊運(yùn)動(dòng)的終止位置；利用二次元分析法和逐次逼近法，由核心控制芯片cpu通過(guò)串行通信總線模塊下發(fā)伺服電機(jī)精細(xì)運(yùn)動(dòng)命令，依據(jù)限位檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置和通過(guò)光學(xué)鏡頭成像的圖像位移量計(jì)算下一步步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的精確運(yùn)動(dòng)量。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)國(guó)產(chǎn)光纖熔接機(jī)，提供一種光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)，該光學(xué)成像系統(tǒng)包括可識(shí)別纖芯的纖芯探測(cè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和高清晰度顯微成像系統(tǒng)；纖芯探測(cè)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)通過(guò)精確控制步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ，使得放電針的成像在coms板的芯片上的位置與裸光纖的對(duì)準(zhǔn)中心的成像在coms板的芯片上的位置重合，保證放電針、裸光纖的對(duì)準(zhǔn)中心、光學(xué)鏡頭的光軸三點(diǎn)一線，實(shí)現(xiàn)了光纖纖芯對(duì)準(zhǔn)，極大的提高了光纖熔接的對(duì)準(zhǔn)精度；高清晰度顯微成像系統(tǒng)選擇led的單色光作為光源，光學(xué)鏡頭的光軸與coms板的芯片中心同軸度高，在coms板與光學(xué)鏡頭之間設(shè)有一個(gè)放大10倍的顯微鏡，獲得實(shí)際成像尺寸大，細(xì)節(jié)更豐富的圖像信息，極大的提高了光纖熔接的成像質(zhì)量；本發(fā)明通過(guò)提高光纖熔接的對(duì)準(zhǔn)精度、成像質(zhì)量，有效提高了熔接效果，降低了熔接損耗。

此外，本發(fā)明能精確控制步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ，快速使得放電針的成像在coms板的芯片上的位置與裸光纖的對(duì)準(zhǔn)中心的成像在coms板的芯片上的位置重合，保證放電針、裸光纖的對(duì)準(zhǔn)中心、光學(xué)鏡頭的光軸三點(diǎn)一線，避免了因光纖熔接機(jī)的結(jié)構(gòu)誤差導(dǎo)致的放電針與裸光纖對(duì)準(zhǔn)中心的位置不準(zhǔn)確，簡(jiǎn)化了熔接機(jī)裝配調(diào)節(jié)流程，提高了熔接速度，有效的降低了光纖熔接機(jī)的熔接損耗。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是光纖成像的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明纖芯對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是led光源照明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是led光源的光角度曲線。

圖5是光纖圖像的系統(tǒng)彌散斑圖。

圖6是本發(fā)明獲得的光纖圖像的mtf效果圖。

圖7是本發(fā)明獲得的光纖圖像的波段范圍內(nèi)的焦點(diǎn)漂移圖。

圖中，1.光源，2.裸光纖，3.顯微鏡，4.背緊圈，5.攝像頭座，6.cmos板，7.反光鏡，8.光學(xué)鏡頭。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

設(shè)計(jì)原理：目前市面上不同的熔接機(jī)光學(xué)系統(tǒng)均基于以下三種最重要的技術(shù)：本地光注入和探測(cè)系統(tǒng)、纖芯探測(cè)系統(tǒng)和側(cè)向投影對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。不同于其它兩個(gè)系統(tǒng)，纖芯探測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)熔接區(qū)光纖圖像進(jìn)行采集分析獲得三維纖芯高精度位置的評(píng)估信息，從而保證獲得最低的熔接損耗。裸光纖的纖芯與包層材質(zhì)不同，折射率不同，從側(cè)面射入光纖的平行光透過(guò)光纖后的空間分布將會(huì)發(fā)生變化，而這種分布隨著光纖的位置的變化而變化，根據(jù)檢測(cè)到出射光的能量分布情況確定光纖纖芯的準(zhǔn)確位置。

裸光纖的直徑為0.125mm，作為傳輸信號(hào)的纖芯，其直徑小于0.01mm，如果使用光學(xué)鏡頭將裸光纖直接成像到coms板上，其在coms板上的成像尺寸太小，所占像素很少，纖芯所占像素更少，圖像的細(xì)節(jié)相對(duì)較少，給后期計(jì)算機(jī)對(duì)圖像識(shí)別及處理帶來(lái)很大難度，要實(shí)現(xiàn)兩側(cè)光纖對(duì)準(zhǔn)是非常困難的。如圖1所示，在裸光纖2與coms板6之間增加一個(gè)放大10倍的顯微鏡3，顯微鏡3起到對(duì)圖像進(jìn)行光學(xué)放大的作用，顯微鏡3通過(guò)背緊圈4固定在攝像頭座5上，coms板6與攝像頭座5固定連接，光源1發(fā)出的光照射到裸光纖2上，通過(guò)顯微鏡3將圖像放大投影到coms板6上，這樣裸光纖2的實(shí)際成像尺寸將增大，細(xì)節(jié)更豐富。

光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)，如圖2所示，裸光纖2安裝在光纖v型槽上，光源1透過(guò)準(zhǔn)直透鏡、通過(guò)反光鏡7照射熔接區(qū)的裸光纖2；顯微成像系統(tǒng)包括光學(xué)鏡頭8，光學(xué)鏡頭8安裝在對(duì)應(yīng)的光纖壓板水平推進(jìn)座上，光纖壓板水平推進(jìn)座底部安裝coms板6，光學(xué)鏡頭8與coms板6的芯片中心同軸，在coms板6與光學(xué)鏡頭8之間設(shè)有一個(gè)放大10倍的顯微鏡；在熔接區(qū)的裸光纖2所在平面內(nèi)設(shè)有相互垂直的x軸和y軸，兩個(gè)所述顯微成像系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)x軸和y軸兩個(gè)方向；兩個(gè)顯微成像系統(tǒng)的coms板6分別與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ連接，步進(jìn)電機(jī)ⅰ與光纖壓板水平推進(jìn)座連接，用于將放電針通過(guò)光學(xué)鏡頭8成像的圖像位置微調(diào)至coms板6的芯片中心；步進(jìn)電機(jī)ⅱ與光纖v型槽的垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，用于控制裸光纖2沿垂直于光學(xué)鏡頭8光軸的方向調(diào)節(jié)，將裸光纖2的對(duì)準(zhǔn)中心通過(guò)光學(xué)鏡頭8成像的圖像位置調(diào)至coms板6的芯片中心。

光源1選擇sunled廠家的xzm2acr55w-3型號(hào)帶黃色透鏡的led，如圖3，光源1照射裸光纖2；光源1為單色紅光，光角度縮小到50度以內(nèi)，光源1的光角度曲線，如圖4所示，光源1邊緣雜光減小、功率較小、圖像底色灰暗，有利于顯示和提高分辨率；再通過(guò)準(zhǔn)直透鏡均勻照度，使得光源1照射在裸光纖2的纖芯、包層上的照度均勻，且光源1分別照射在纖芯和包層的照度值不同，有利于光纖成像和軟件識(shí)別對(duì)準(zhǔn)。

光學(xué)鏡頭8與光纖壓板水平推進(jìn)座外壁通過(guò)4個(gè)頂絲連接，4個(gè)頂絲沿光纖壓板水平推進(jìn)座外壁的一周均勻分布，光纖壓板水平推進(jìn)座底部安裝有coms板6，通過(guò)4個(gè)頂絲對(duì)光學(xué)鏡頭8做平行于coms板6的4個(gè)方向的微調(diào)，通過(guò)型號(hào)為pxi-500型帶有平行光管的同軸度校正儀校準(zhǔn)光學(xué)鏡頭8與coms板6的芯片中心同軸，保證光學(xué)鏡頭8中心與coms板6的芯片中心同軸度的精度；光學(xué)鏡頭8的指標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)工作物體距離10.5mm，相距23.4mm，共軛距52mm，采用1/6寸幅面的cmos圖像傳感器，cmos圖像傳感器的型號(hào)為byd3710，具有高分辨率芯片，像元大小1.4μm×1.4μm；光學(xué)鏡頭8放大倍率4.3±0.2％倍，光學(xué)鏡頭8的數(shù)值孔徑0.3；光學(xué)鏡頭8分辨率或解像能力為50對(duì)線每毫米，即50個(gè)對(duì)線分布在1mm寬度上，且該光學(xué)鏡頭8重量輕、體積小，有利于整體儀器的小型化。coms圖像傳感器與攝像頭座5固定連接，改進(jìn)了現(xiàn)有輔助照明系統(tǒng)和光學(xué)成像系統(tǒng)，使得熔接機(jī)輸出圖像顯示具有高對(duì)比度和分辨率，提高光纖熔接的成像質(zhì)量，提高計(jì)算機(jī)識(shí)別和對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，從而有效的降低光纖對(duì)準(zhǔn)誤差，使得熔接機(jī)的對(duì)準(zhǔn)損耗顯著一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到0.2mm以內(nèi)。

步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的型號(hào)均為ms1551gb，為日本原裝進(jìn)口，該型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)自身帶有50:1的減速比，采用該型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)的效果主要表現(xiàn)在：第一其在800～900khz的pwm脈沖信號(hào)的控制下其扭矩可以達(dá)到3牛米，能夠完全滿足系統(tǒng)聚焦成像的機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)要求；第二由于步進(jìn)電機(jī)自身帶有50:1的減速比，配合力矩傳遞0.3mm的細(xì)齒齒輪，能夠?qū)崿F(xiàn)0.2mm/50圈高進(jìn)度推進(jìn)要求；第三因?yàn)楸景l(fā)明高進(jìn)度和高可靠性要求，要求在非通電工作狀態(tài)下，步進(jìn)電機(jī)必須要進(jìn)行鎖止功能，否則因?yàn)檎駝?dòng)等外界條件導(dǎo)致成像系統(tǒng)不穩(wěn)定；第四該型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)采用全鋁合金外殼設(shè)計(jì)，重量輕，只有25.4克。

步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)量控制方法：由核心控制芯片cpu下發(fā)模糊驅(qū)動(dòng)命令，同時(shí)不斷通過(guò)限位檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置，并以步進(jìn)電機(jī)ⅰ的運(yùn)動(dòng)位置作為推進(jìn)底座模糊運(yùn)動(dòng)的終止位置，以步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置作為光纖支撐臺(tái)模糊運(yùn)動(dòng)的終止位置；利用二次元分析法和逐次逼近法，由核心控制芯片cpu通過(guò)串行通信總線模塊下發(fā)伺服電機(jī)精細(xì)運(yùn)動(dòng)命令，依據(jù)限位檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的運(yùn)動(dòng)位置和通過(guò)光學(xué)鏡頭8成像的圖像位移量計(jì)算下一步步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的精確運(yùn)動(dòng)量。提高步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ的控制精度，進(jìn)而進(jìn)一步提高光纖熔接的對(duì)準(zhǔn)精度；

本發(fā)明光纖熔接機(jī)纖芯識(shí)別光學(xué)及成像系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法：裸光纖2安裝在光纖v型槽上，光源1通過(guò)反光鏡7照射熔接區(qū)的裸光纖2，兩個(gè)顯微成像系統(tǒng)監(jiān)測(cè)x軸和y軸兩個(gè)方向，是為了保證成像系統(tǒng)在x軸和y軸兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)精確的裸光纖對(duì)準(zhǔn)，以便使光纖能實(shí)現(xiàn)精確的熔接，同時(shí)熔接完成的成像效果也能同時(shí)實(shí)現(xiàn)單軸和雙軸成像和顯示，以驗(yàn)證裸光纖的熔接結(jié)果是否達(dá)到本次施工要求；兩個(gè)顯微成像系統(tǒng)的coms板6分別與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)對(duì)所得圖像信息進(jìn)行處理、分析，計(jì)算機(jī)分別與步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ連接，步進(jìn)電機(jī)ⅰ與光纖壓板水平推進(jìn)座連接，計(jì)算機(jī)利用步進(jìn)電機(jī)ⅰ移動(dòng)推進(jìn)水平光纖壓板推進(jìn)座，將放電針通過(guò)光學(xué)鏡頭8成像的圖像位置微調(diào)至coms板6的芯片中心后，coms板6、放電針均保持不動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)ⅱ與光纖v型槽垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，計(jì)算機(jī)利用步進(jìn)電機(jī)ⅱ控制裸光纖2沿垂直于光學(xué)鏡頭8光軸的方向調(diào)節(jié)，保證裸光纖2的對(duì)準(zhǔn)中心通過(guò)光學(xué)鏡頭8成像的圖像位置位于coms板6的芯片中心，使得放電針、裸光纖2的對(duì)準(zhǔn)中心分別在coms板6的芯片上成像的位置重合，保證放電針、裸光纖2的對(duì)準(zhǔn)中心、光學(xué)鏡頭8的光軸三點(diǎn)一線，實(shí)現(xiàn)了光纖纖芯對(duì)準(zhǔn)，極大的提高了光纖熔接的對(duì)準(zhǔn)精度；至此，光纖熔接機(jī)纖芯對(duì)準(zhǔn)完成。

纖芯對(duì)準(zhǔn)完成后，關(guān)閉步進(jìn)電機(jī)ⅰ、步進(jìn)電機(jī)ⅱ，將光纖壓板水平推進(jìn)座、光纖v型槽垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)固定在同一基準(zhǔn)面上的鎂合金基板上，同一基準(zhǔn)面上的鎂合金基板用來(lái)固定光纖水平推進(jìn)座運(yùn)動(dòng)，光纖v型槽垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)的基板總成，保證水平和垂直調(diào)整機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)在同一基準(zhǔn)面上；運(yùn)動(dòng)放電針?lè)烹?，?zhǔn)確熔接裸光纖2的對(duì)準(zhǔn)中心，并在coms板6上實(shí)時(shí)獲得高質(zhì)量的光纖熔接區(qū)圖像，計(jì)算機(jī)對(duì)所得光纖熔接區(qū)圖像信息進(jìn)行分析，能夠得到反映光纖熔接端三維形態(tài)的評(píng)估指標(biāo)。

利用本發(fā)明得到的光纖熔接區(qū)圖像，如圖6所示，光學(xué)評(píng)價(jià)函數(shù)曲線圖mtf在50lp/mm時(shí)所有視場(chǎng)的mtf值接近衍射極限，說(shuō)明該光學(xué)系統(tǒng)像差??；如圖7所示，該光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)照度的曲線比較平緩，照度均勻；如圖5所示，在理想狀態(tài)ima(數(shù)值孔徑)為0的情況下，聚焦能量密度最為集中，當(dāng)ima為0.156mm時(shí)，聚焦能量密度較為集中，而ima大于0.156mm(如ima0.313mm)時(shí)，成像系統(tǒng)基本失敗，而本發(fā)明設(shè)計(jì)的成像系統(tǒng)的ima僅為0.125mm，小于0.156mm，也即為一個(gè)光纖的纖芯寬度，為此成像系統(tǒng)成像能量非常集中，成像質(zhì)量非常好，接近理想成像效果。經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算和優(yōu)化，得到符合要求的設(shè)計(jì)結(jié)果。

由于加工誤差的客觀存在，要保證每臺(tái)光纖熔接機(jī)中裸光纖2與光學(xué)鏡頭8的空間相對(duì)位置一致是非常困難的，而要保證裝配后的位置一致幾乎是不可能的，每臺(tái)光纖熔接機(jī)中裸光纖2的位置各不相同，為了達(dá)到最佳的成像效果，雖然成像系統(tǒng)位置不可調(diào)整，但是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)i和步進(jìn)電機(jī)ii能夠控制裸光纖2沿垂直于光學(xué)顯微鏡光軸的方向由軟件控制進(jìn)行自動(dòng)聚焦和成像系統(tǒng)微調(diào)節(jié)以提高成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，從而達(dá)到提高產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性目的。

此外，本發(fā)明研究了新的圖像處理方法，計(jì)算機(jī)處理圖像的方法：優(yōu)化cmos圖像傳感器的圖像采集，對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理，優(yōu)化圖像對(duì)比度和白平衡，圖像暫存內(nèi)存管理由原來(lái)單口ram優(yōu)化為雙口乒乓ram，極大提升光學(xué)成像系統(tǒng)的成像效果和穩(wěn)定性；另外對(duì)光功率探測(cè)對(duì)準(zhǔn)法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，以達(dá)到提高國(guó)產(chǎn)光纖熔接機(jī)的光纖對(duì)準(zhǔn)精度、成像質(zhì)量，減小熔接損耗，擴(kuò)大產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)國(guó)外市場(chǎng)占有率的目的。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。