[发明专利]一种光纤端面检测方法及系统

说明书

本发明公开了光纤端面检测方法及系统，设置镜头、图像处理卡、中央处理模块、运动控制模块、步进电机和电控三维调节台，镜头用于实时获取待测光纤的端面图像，图像处理卡用于计算光纤端面图像的清晰度评价值和光纤端面在视场中所处的位置，中央处理模块用于根据图像处理卡反馈结果调用自动控制流程发送控制指令给运动控制模块；所述运动控制模块用于驱动三维调节台上的步进电机完成光纤的位移和对焦基本控制；所述电控三维调节在步进电机的驱动下带动光纤完成三轴方向的微位移。本发明通过图像处理及自动控制，简化了光纤端面检测的操作，解决了传统光纤测试方案需要手动调整、检测耗时、不易对准的问题。

技术领域

本发明涉及光纤的自动化测试领域，特别涉及一种光纤端面检测方法及系统。

背景技术

光纤是现代通信主要传播介质之一，光纤的几何参数关系到光通信中光的耦合传输、接续等方面的性能，测量光纤的几何参数成为光纤测试的必需项目之一。

目前，光纤几何测试设备大多采用光纤端面近场成像技术，光纤端面的成像质量直接影响着测试结果，为了获取清晰的光纤端面图像，测试过程中需要调整光纤端面图像位于视场中间并对焦，现有设备大多需手动调整光纤或镜头来获取清晰的光纤端面图像，整个测试过程耗时较长，对准精度容易受人为主观因素影响。而少数具有自动调整和对焦功能的测试设备则价格昂贵(100万以上)，且在自动调整光纤过程中同样存在耗时长的问题。

由此可见，应用新的技术，研究一种光纤端面自动检测技术方案，实现光纤的自动化测试是当前的发展趋势。

发明内容

本发明的主要目的在于解决传统光纤端面检测过程中手动调整光纤耗时长，对准精度受人为主观因素影响的问题。提供一种光纤端面检测方法及系统。

本发明技术方案提供一种光纤端面检测方法，设置镜头、图像处理卡、中央处理模块、运动控制模块、步进电机和电控三维调节台，

所述镜头，用于实时获取待测光纤的端面图像；

所述图像处理卡，用于对镜头获取的图像进行高速图像处理，计算光纤端面图像的清晰度评价值和光纤端面在视场中所处的位置，并将计算结果反馈给中央处理模块；

所述中央处理模块，用于根据图像处理卡反馈结果调用自动控制流程，发送控制指令给运动控制模块；

所述运动控制模块，用于根据控制指令驱动三维调节台上的步进电机完成光纤的位移和对焦基本控制；

所述步进电机，用于安装到电控三维调节台的X、Y、Z轴上，其中Z轴步进电机是对焦步进电机，X、Y轴步进电机是平面位移步进电机；

所述电控三维调节台，用于放置待测光纤夹具，并能在步进电机的驱动下带动光纤完成三轴方向的微位移；

所述自动控制流程包括以下步骤，

步骤1，对焦步进电机向某一方向开始运动；

步骤2，中央处理模块实时获取图像处理卡计算出的当前图像的清晰度评价值；实时获取运动控制模块给出的对焦步进电机当前的位置，并记录清晰度评价值和其对应的电机位置；

步骤3，当清晰度评价值小于给定的阈值时，对焦步进电机反向运动；

步骤4，重复步骤2，当清晰度评价值再次小于给定的阈值时，对焦步进电机停止运动；

步骤5，查找记录，找出清晰度评价值的最大值点及其对应的电机位置，驱动对焦步进电机高速运动到此位置点，完成光纤端面对焦；

步骤6，中央处理模块根据图像处理卡计算出的光纤端面在视场中所处的位置，驱动平面位移步进电机将光纤图像调整到视场中间；

步骤7，增大清晰度阈值，重复步骤1～5，完成光纤端面精细对焦；