專利名稱：針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其涉及一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)；同時，本發(fā)明還涉及一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法。
背景技術(shù)：
通常合格的光纖包層和芯徑可以認為是個兩個中心位置在同一點，且接近于圓的橢圓.傳統(tǒng)的方法檢測能夠很準確的檢測出合格的光纖的幾何參數(shù)。但是當光纖有一定的破損，或者形變時，傳統(tǒng)的方法就會出現(xiàn)瑕疵。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的檢測方法，以便進一步提高橢圓擬合的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，可剔除不在橢圓上的點，進一步提高橢圓擬合的精度。此外，本發(fā)明還提供一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法，可剔除不在橢圓上的點，進一步提聞捕圓擬合的精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像讀取單元，用以讀取光纖圖像；閾值選取單兀，用以統(tǒng)計灰度直方圖，選取最佳閾值；圖像二值化處理單元，用以對圖像進行二值化處理；邊緣點選擇單元，用以在二值化圖像中精確的選擇外邊緣和內(nèi)邊緣點；橢圓擬合及參數(shù)獲取單元，用以通過所有選取的外邊緣點求出外邊緣的橢圓參數(shù)，通過內(nèi)邊緣點擬合出內(nèi)邊緣的橢圓的參數(shù)；通過擬合內(nèi)外邊緣的橢圓后獲取該光纖圖片的幾何參數(shù)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述閾值選取單元選取的閾值為第一個波峰和第二波峰之間波谷的灰度值；其中，第一個波峰的灰度值為VI，第二波峰的灰度值為V2 ;該閾值為在灰度值Vl和V2區(qū)間中的一個灰度值，該灰度值的像素個數(shù)不多于該區(qū)間其他灰度值的像素個數(shù)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，設(shè)選取的閾值為V，所述圖像二值化單元將灰度值大于V的像素點設(shè)為0，將灰度值小于等于V的像素點設(shè)為255。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，圖像的每點像素用二維數(shù)組表示，所述邊緣點選擇單元從兩個方向逐行掃描；一個方向是從第O列開始逐列增加直到該行中第一個不為零的像素點，記下此點的像素點坐標(x，yi)，逐列增加直到再一次為零處，記下此點像素(X，y2)，統(tǒng)計不為零的像素個數(shù)，停止該方向的掃描；
另一個方向為從第最后一列開始逐列減少，當出現(xiàn)第一個不為零點時，記下此點像素的坐標(x，y3)，當再次出現(xiàn)一個為零的像素點時，記下此像素點的坐標(x，y4)，并統(tǒng)計(x，y4)和(x，y3)間的像素個數(shù)d2=y3-y4，如果該行中y4〈=y2則剔除改行的數(shù)據(jù)；只有當74>72，且(!/(I2在區(qū)間
時才會就認為這些點符合擬合橢圓的條件,其中，(X，y)，(x, y3)為外邊緣上的坐標點，(x，y2)，(χ, y4)為內(nèi)邊緣上的點。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述邊緣點選擇單元將圖片分為左右兩個區(qū)域，設(shè)A、B是二值圖像同一行中左邊區(qū)域的邊緣點，C、D是二值圖像同一行中右邊區(qū)域的邊緣點；由于光線包層直徑和纖芯的中心位置可以看成是同心的，如果點A、B兩點間的長度dl與C、D點間的長度d2的比值dl/d2如果在設(shè)定區(qū)間[O. 9，1.1]，則判斷為兩邊厚度一致，即這些邊緣點符合擬合橢圓的條件，坐標點A、D為外邊橢圓上的點，坐標B、C為內(nèi)橢圓上的點，如果dl/d2不在設(shè)定區(qū)間[O. 9，1.1]內(nèi)，就不會選取這些坐標點；這樣將有缺損的地方給去除掉；所述邊緣點選擇單元將圖像分為上下兩半?yún)^(qū)域，通過與在左右區(qū)域選擇邊緣點相同的原理提取坐標點；檢查提取到的所有坐標點，如果有重復的坐標點則刪除重復部分。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述橢圓擬合及參數(shù)獲取單元的橢圓擬合及參數(shù)獲取過程包括二次 曲線的一般方程表示成X2+aXy+i3y2+YX+4y+n = O,只要求出參數(shù)就能求出二次曲線，如果滿足α2-4β < O則該二次曲線表示一個橢圓；在所述邊緣點選擇單元選取的所有外邊緣坐標(Xpy1), (x2, y2)，···，(xn，yn)中令
權(quán)利要求
1.一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括圖像讀取單元，用以讀取光纖圖像；閾值選取單元，用以統(tǒng)計灰度直方圖，選取最佳閾值；圖像二值化處理單元，用以對圖像進行二值化處理；邊緣點選擇單元，用以在二值化圖像中精確的選擇外邊緣和內(nèi)邊緣點；橢圓擬合及參數(shù)獲取單元，用以通過所有選取的外邊緣點求出外邊緣的橢圓參數(shù)，通過內(nèi)邊緣點擬合出內(nèi)邊緣的橢圓的參數(shù)；通過擬合內(nèi)外邊緣的橢圓后獲取該光纖圖片的幾何參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述閾值選取單元選取的閾值為第一個波峰和第二波峰之間波谷的灰度值；其中，第一個波峰的灰度值為VI，第二波峰的灰度值為V2 ；該閾值為在灰度值Vl和V2區(qū)間中的一個灰度值，該灰度值的像素個數(shù)不多于該區(qū)間其他灰度值的像素個數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于設(shè)選取的閾值為V，所述圖像二值化單元將灰度值大于V的像素點設(shè)為0，將灰度值小于等于V的像素點設(shè)為255。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述邊緣點選擇單元從兩個方向逐行掃描；一個方向是從第O列開始逐列增加直到該行中第一個不為零的像素點，記下此點的像素點坐標(X，Y1)，逐列增加直到再一次為零處，記下此點像素(X，I2)，統(tǒng)計不為零的像素個數(shù)，停止該方向的掃描；另一個方向為從第最后一列開始逐列減少，當出現(xiàn)第一個不為零點時，記下此點像素的坐標(x，y3)，當再次出現(xiàn)一個為零的像素點時，記下此像素點的坐標(x，y4)，并統(tǒng)計 (x，y4)和(x，y3)間的像素個數(shù)d2=y3-y4，如果該行中y4〈=y2則剔除改行的數(shù)據(jù)；只有當 74>72，且d/4在區(qū)間
時才會就認為這些點符合擬合橢圓的條件,其中，(Xj1), (x, y3)為外邊緣上的坐標點，(x，y2)，(χ, y4)為內(nèi)邊緣上的點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述邊緣點選擇單元將圖片分為左右兩個區(qū)域，設(shè)A、B是二值圖像同一行中左邊區(qū)域的邊緣點，C、D是二值圖像同一行中右邊區(qū)域的邊緣點；由于光線包層直徑和纖芯的中心位置可以看成是同心的，如果點A、B兩點間的長度dl與C、D點間的長度d2的比值dl/ d2如果在設(shè)定區(qū)間
，則判斷為兩邊厚度一致，即這些邊緣點符合擬合橢圓的條件，坐標點A、D為外邊橢圓上的點，坐標B、C為內(nèi)橢圓上的點，如果dl/d2不在設(shè)定區(qū)間 [O. 9，1.1]內(nèi)，就不會選取這些坐標點；這樣將有缺損的地方給去除掉；所述邊緣點選擇單元將圖像分為上下兩半?yún)^(qū)域，通過與在左右區(qū)域選擇邊緣點相同的原理提取坐標點。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述橢圓擬合及參數(shù)獲取單元的橢圓擬合及參數(shù)獲取過程包括二次曲線的一般方程表示成X2+aXy+i3y2+YX+4y+n = O,只要求出參數(shù)就能求出二次曲線，如果滿足α2-4β < O則該二次曲線表示一個橢圓；在所述邊緣點選擇單元選取的所有外邊緣坐標(X^y1), (x2, y2)，···，(χη, yn)中令
7.一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法，其特征在于，所述方法包括讀取光纖圖像；閾值選取步驟，統(tǒng)計灰度直方圖，選取最佳閾值；圖像二值化處理步驟，對圖像進行二值化處理；邊緣點選擇步驟，在二值化圖像中精確的選擇外邊緣和內(nèi)邊緣點；橢圓擬合及參數(shù)獲取步驟，通過所有選取的外邊緣點求出外邊緣的橢圓參數(shù)，通過內(nèi)邊緣點擬合出內(nèi)邊緣的橢圓的參數(shù)；通過擬合內(nèi)外邊緣的橢圓后獲取該光纖圖片的幾何參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法，其特征在于所述閾值選取步驟中選取的閾值為第一個波峰和第二波峰之間波谷的灰度值；其中， 第一個波峰的灰度值為VI，第二波峰的灰度值為V2 ；選取的灰度值的像素個數(shù)比在Vl和V2區(qū)間中的除該灰度值外的任意一個灰度值的像素個數(shù)要少；設(shè)選取的閾值為V，所述圖像二值化單元將灰度值大于V的像素點設(shè)為0，將灰度值小于等于V的像素點設(shè)為255。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法，其特征在于圖像的每點像素用二維數(shù)組表示，所述邊緣點選擇步驟中從兩個方向逐行掃描；一個方向是從第O列開始逐列增加直到該行中第一個不為零的像素點，記下此點的像素點坐標(X，Y1)，逐列增加直到再一次為零處，記下此點像素(X，I2)，統(tǒng)計不為零的像素個數(shù)，停止該方向的掃描；另一個方向為從第最后一列開始逐列減少，當出現(xiàn)第一個不為零點時，記下此點像素的坐標(x，y3)，當再次出現(xiàn)一個為零的像素點時，記下此像素點的坐標(x，y4)，并統(tǒng)計 (x，y4)和(x，y3)間的像素個數(shù)d2=y3-y4，如果該行中y4〈=y2則剔除改行的數(shù)據(jù)；只有當74>72，且d/4在區(qū)間
時才會就認為這些點符合擬合橢圓的條件,其中，(Xj1), (x, y3)為外邊緣上的坐標點，(x，y2)，(χ, y4)為內(nèi)邊緣上的點。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測方法，其特征在于所述橢圓擬合及參數(shù)獲取步驟包括二次曲線的一般方程表示成X2+aXy+i3y2+YX+4y+n = O,只要求出參數(shù)就能求出二次曲線，如果滿足α2-4β < O則該二次曲線表示一個橢圓；在所述邊緣點選擇單元選取的所有外邊緣坐標(X^y1), (x2, y2)，···，(χη, yn)中令
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)及方法，所述方法包括讀取光纖圖像；閾值選取步驟，統(tǒng)計灰度直方圖，選取最佳閾值；圖像二值化處理步驟，對圖像進行二值化處理；邊緣點選擇步驟，在二值化圖像中精確的選擇外邊緣和內(nèi)邊緣點；橢圓擬合及參數(shù)獲取步驟，通過所有選取的外邊緣點求出外邊緣的橢圓參數(shù)，通過內(nèi)邊緣點擬合出內(nèi)邊緣的橢圓的參數(shù)；通過擬合內(nèi)外邊緣的橢圓后獲取該光纖圖片的幾何參數(shù)。本發(fā)明提出的針對破損光纖幾何參數(shù)的檢測系統(tǒng)及方法用新穎的提取坐標點的方法，能夠剔除不在橢圓上的點，進一步提高橢圓擬合的精度。
文檔編號G01B11/24GK103033134SQ201310004500
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者黃影平, 張仁杰, 龔如賓 申請人:上海理工大學