全自動(dòng)光纖插針同心度檢測分類儀的研制.pdf

1、光纖插針是光纖連接器的關(guān)鍵元件，其質(zhì)量對于保證光纖通信質(zhì)量起著非常重要的作用。本文從光纖插針同心度的檢測需求出發(fā)，與某臺資光纖插針生產(chǎn)企業(yè)合作開發(fā)研制全自動(dòng)光纖插針同心度檢測分類儀。經(jīng)過雙方近一年的努力，目前已成功研制出一臺樣機(jī)，可初步實(shí)現(xiàn)對光纖插針同心度等參數(shù)的全自動(dòng)、快速、高精度的檢測與等級分類。本文所述的研究內(nèi)容即為我方承擔(dān)的項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)，包括光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像采集及處理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本文的主

2、要研究內(nèi)容、工作、成果包括以下幾個(gè)方面： 1．介紹了光纖插針檢測的市場需求，分析了其同心度檢測原理及有關(guān)的機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)檢測中的應(yīng)用。結(jié)合光纖插針同心度等參數(shù)檢測的實(shí)際需求，提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案；根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制要求，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)搭配工業(yè)I/O卡的電氣控制系統(tǒng)；完成了系統(tǒng)軟件的開發(fā)及插針內(nèi)孔圖像檢測算法的研究與實(shí)現(xiàn)。 2．提出了基于灰度直方圖的方法預(yù)篩選出插針內(nèi)孔受到較大污染的插針，提高了系統(tǒng)的智能性和對檢測任

3、務(wù)的廣泛適應(yīng)性；根據(jù)插針內(nèi)孔的成像特點(diǎn)，研究和實(shí)現(xiàn)了采用最佳閾值法分割提取插針內(nèi)孔信息，有效地減少了后續(xù)圖像處理的數(shù)據(jù)量；通過實(shí)驗(yàn)對比分析了各種濾波算法在濾除插針內(nèi)孔圖像孤立噪聲的效果及耗時(shí)；研究了基于二值形態(tài)學(xué)的圖像處理算法，并將其應(yīng)用于光纖插針內(nèi)孔邊緣的檢測及細(xì)化，實(shí)驗(yàn)證明對于形位公差量的測量，因無需考慮灰度信息而采用二值形態(tài)學(xué)處理時(shí)更具有時(shí)間上的優(yōu)勢。 3．研究和實(shí)現(xiàn)了基于分層算法的Hough變換圓檢測法在插針內(nèi)孔圓參數(shù)檢

4、測中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)證明，這種方法達(dá)到了較高的定位精度和檢測速度，可以滿足實(shí)時(shí)性檢測的要求；對于插針內(nèi)孔橢圓度的計(jì)算，采用求取區(qū)域等效橢圓的方法，該方法基于圖像中心矩，具有位置無關(guān)性的特點(diǎn)。 4．成功研制了一臺樣機(jī)，完成了系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)和軟件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安裝和調(diào)試，并開發(fā)了一套用于插針內(nèi)孔參數(shù)檢測算法研究的軟件。實(shí)踐證明，所研發(fā)的樣機(jī)和軟件平臺具有較高的實(shí)用價(jià)值，在插針內(nèi)孔圖像處理及參數(shù)檢測算法的研究中發(fā)揮了重要的作用，