[发明专利]一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法

权利要求书

1.一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法，其特征在于步骤如下：

1)图像预处理：获取成像清晰的熊猫型保偏光纤端面图像ImSorce，建立直角坐标系，将熊猫型保偏光纤端面图像ImSorce转换为灰度图像ImGray；

2)包层圆参数检测：将灰度图像ImGray转为二值化图像ImBin，其中光纤部分的灰度值为255，背景部分的灰度值为0；对得到的二值化图像ImBin进行边缘检测得到光纤端面的包层边缘点，再利用最小二乘法进行圆拟合得到光纤端面包层的圆心(x₀,y₀)和半径r₀，x₀,y₀分别为光纤端面包层圆心的横、纵坐标；

3)猫眼边缘点提取：对步骤1)得到的灰度图像ImGray进行Canny边缘检测得到光纤端面边缘图像ImDetected，扫描光纤端面边缘图像ImDetected中灰度值为255的所有像素点(x,y)并判断得到猫眼边缘点集合P，x,y分别为像素点的横、纵坐标；

4)猫眼边缘点分离：通过判断各个猫眼边缘点的坐标信息，将猫眼边缘点集合P分为第一猫眼边缘点集合P1和第二猫眼边缘点集合P2；

5)猫眼圆心拟合：对得到的第一猫眼边缘点集合P1和第二猫眼边缘点集合P2分别利用最小二乘法进行圆拟合，分别得到第一猫眼的圆心坐标(x₁,y₁)和第二猫眼的圆心坐标(x₂,y₂)，x₁,y₁分别为第一猫眼的圆心坐标的横、纵坐标，x₂,y₂分别为第二猫眼的圆心坐标的横、纵坐标；

6)计算偏振轴角度：若x₁＝x₂，则熊猫型保偏光纤当前偏振轴角度θ＝90°；若x₁≠x₂，则采用公式计算得到熊猫型保偏光纤当前偏振轴角度θ，完成熊猫型保偏光纤端面的定轴。

2.根据权利要求1所述的一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法，其步骤如下：所述的步骤3)中猫眼边缘点集合P由以下方式判断得到：

若光纤端面边缘图像ImDetected中灰度值为255的任意像素点(x,y)与光纤端面包层圆心(x₀,y₀)的距离满足以下公式，并且与该像素点(x,y)以光纤端面包层圆心(x₀,y₀)中心对称的一像素点(2x₀-x,2y₀-y)的灰度值为255，则该像素点(x,y)为猫眼边缘点，所有猫眼边缘点组成猫眼边缘点集合P：

rmin<(x-x0)2+(y-y0)2<rmax]]>

其中，r_min＝9×r₀/125+5,r_max＝95×r₀/135,r₀为步骤2)中求得的光纤端面包层的半径。

3.根据权利要求1所述的一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法，其步骤如下：所述的步骤4)具体采用以下方法：分别计算猫眼边缘点集合P中所有边缘点到包层圆心(x₀,y₀)的水平方向距离平均值d₁和垂直方向距离平均值d₂：

若d₁<d₂，则猫眼边缘点集合P中所有满足y>y₀的猫眼边缘点组成第一猫眼边缘点集合P1，所有满足y≤y₀的猫眼边缘点组成第二猫眼边缘点集合P2；

若d₁≥d₂则猫眼边缘点集合P中所有满足x>x₀的猫眼边缘点组成第一猫眼边缘点集合P1，所有满足x≤x₀的猫眼边缘点组成第二猫眼边缘点集合P2。