全自動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鍵元件，其質量對于保證光纖通信質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企業(yè)合作開發(fā)研制全自動光纖插針同心度檢測分類儀。經過雙方近一年的努力，目前已成功研制出一臺樣機，可初步實現對光纖插針同心度等參數的全自動、快速、高精度的檢測與等級分類。本文所述的研究內容即為我方承擔的項目開發(fā)任務，包括光學成像系統(tǒng)、圖像采集及處理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的設計與實現。 本文的主

2、要研究內容、工作、成果包括以下幾個方面： 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的機器視覺技術在工業(yè)檢測中的應用。結合光纖插針同心度等參數檢測的實際需求，提出了系統(tǒng)的整體設計方案；根據系統(tǒng)的實際控制要求，設計了計算機搭配工業(yè)I/O卡的電氣控制系統(tǒng)；完成了系統(tǒng)軟件的開發(fā)及插針內孔圖像檢測算法的研究與實現。 2．提出了基于灰度直方圖的方法預篩選出插針內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、務的廣泛適應性；根據插針內孔的成像特點，研究和實現了采用最佳閾值法分割提取插針內孔信息，有效地減少了后續(xù)圖像處理的數據量；通過實驗對比分析了各種濾波算法在濾除插針內孔圖像孤立噪聲的效果及耗時；研究了基于二值形態(tài)學的圖像處理算法，并將其應用于光纖插針內孔邊緣的檢測及細化，實驗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)學處理時更具有時間上的優(yōu)勢。 3．研究和實現了基于分層算法的Hough變換圓檢測法在插針內孔圓參數檢

4、測中的應用。實驗證明，這種方法達到了較高的定位精度和檢測速度，可以滿足實時性檢測的要求；對于插針內孔橢圓度的計算，采用求取區(qū)域等效橢圓的方法，該方法基于圖像中心矩，具有位置無關性的特點。 4．成功研制了一臺樣機，完成了系統(tǒng)機械結構、電氣控制系統(tǒng)和軟件的設計、系統(tǒng)安裝和調試，并開發(fā)了一套用于插針內孔參數檢測算法研究的軟件。實踐證明，所研發(fā)的樣機和軟件平臺具有較高的實用價值，在插針內孔圖像處理及參數檢測算法的研究中發(fā)揮了重要的作用，