基于CCD和圖像處理技術(shù)的六角光纖幾何尺寸測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、光纖的制造需要復(fù)雜的技術(shù)，隨著光纖應(yīng)用場合越來越多，對于光纖質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格，因此我們需要用比較好的方法來對光纖的幾何參數(shù)進(jìn)行測量，從而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)過程中的一些參數(shù)，以生產(chǎn)出更加合乎要求的光纖。本論文提出了采用CCD傳感器和圖像處理技術(shù)進(jìn)行六角光纖幾何參數(shù)測量的方法，具有測量精度高、速度快、應(yīng)用方便靈活等特點(diǎn)。 論文首先在查閱了大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和確定了測量方案和測量系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)主要由

2、CCD傳感器、照明系統(tǒng)、光學(xué)成像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)字圖像處理系統(tǒng)構(gòu)成，并且，對CCD傳感器的原理及發(fā)展應(yīng)用的現(xiàn)狀作了簡單的介紹；在光源、照明方式、鏡頭的選擇等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 其次，本論文重點(diǎn)論述了該測量系統(tǒng)中圖像處理和軟件設(shè)計(jì)等問題。針對光纖圖像中的特點(diǎn)，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用了中值濾波的方法來消除圖像噪聲；在圖像特征提取中，采用了坎尼(Canny)算子進(jìn)行邊緣檢測來確定像素級邊緣，該方法具有良好的邊緣檢測性能，能在噪

3、聲抑制和邊緣檢測之間取得較好的平衡，提取的邊緣比較完整，連續(xù)性好。為了提高測量精度，本文采用了空間矩亞像素細(xì)分算法來確定亞像素級邊緣，該方法是利用空間灰度矩來確定亞像素級邊緣的位置，其特點(diǎn)是方法簡單、精度高、可適用于任意尺寸的窗口。同時(shí)該方法的精度不受圖像灰度數(shù)據(jù)的加性、乘性變化的影響，算得的邊緣位置不受圖像平移或尺度變化的影響。 最后，對該測量系統(tǒng)進(jìn)行了定性的誤差分析并提出了一些改進(jìn)措施。本測量系統(tǒng)的誤差主要有兩個(gè)方面，一是硬