[发明专利]一种光纤图像虚影的处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种光纤图像虚影的处理装置及方法，属于光纤图像处理领域，装置包括照明灯、水平推进机构、光纤、夹具、前电极棒、后电极棒、高压放电模块、图像采集系统、控制模块和调焦模块。将光纤放入光纤夹具中，照明灯照射光纤形成光纤图像，图像采集系统将采集到的光纤图像发送到图像处理模块，处理后将图像送至液晶显示。系统实时采集光纤图像并分析光纤图像端面，若检测到端面存在虚影，驱动调焦马达进行调焦，保持实时检测直到端面成像符合系统要求。检测虚影区域时，采用一种全新的卷积模板。本发明硬件负担小、易于实现，有效检测光纤图像虚影区域，并能快速处理虚影，使光纤端面质量和位置的判断更为准确，提高了光纤熔端效果。

技术领域

本发明属于光纤图像处理领域，具体涉及一种光纤图像虚影的处理装置及方法。

背景技术

光纤端面处理装置是一种光纤端面热熔抛光处理设备，其具有放大光纤端面和利用高温电弧现场抛光光纤端面的功能，可以清晰地观测光纤端面质量，通过电弧热熔消除光纤端面的切割损伤，并将光纤端面熔融成球面，提高光纤接续的光学性能。

光纤在成像时由于镜头、物距和脏污很容易出现焦距变化的问题，一般光纤端面处理装置没有调焦设备，无法对焦距进行实时调整。这时光纤图像边缘会存在虚影，虚影会影响光纤端面质量和位置的判断，从而影响电弧的熔端效果。

一般有两种处理虚影方法：第一种是对采集的光纤图像先进行平滑处理，再通过校正函数对图像进行处理；第二种是通过实时标定光纤主体，然后对光纤主体外的背景区域进行图像处理，以去除光纤图像附近的虚影。第一种方法没有区分图像中光纤主体和背景，容易模糊图像的边缘，影响图像判断。第二种方法进行图像处理时，剔除了光纤主体，最大程度的保存了光纤图像的特征，较第一种方法更精确，但由于需要进行大量计算，影响光纤图像的实时调整，同时需要增加图像处理芯片来满足实时处理要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种光纤图像虚影的处理装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光纤图像虚影的处理装置，包括照明灯、水平推进机构、光纤、夹具、前电极棒、后电极棒、高压放电模块、图像采集系统、控制模块和调焦模块；

照明灯，被用于提供光纤成像所需要的光源；

夹具，被用于夹持固定光纤，其固定在水平推进机构上；

水平推进机构，被用于带动夹具实现水平轴向推进；

前电极棒和后电极棒，被用于产生电弧以对光纤端面进行处理，前电极棒和后电极棒均与高压放电模块连接；

高压放电模块，被用于产生高压，实现光纤端面的处理；

图像采集系统，由显微镜和CMOS芯片组成，被用于采集光纤图像；

控制模块，分别与照明灯、图像采集系统、水平推进机构、高压放电模块连接，被用于控制照明灯、水平推进机构、调焦模块和高压放电模块，并对光纤图像数据进行实时处理；

调焦模块，由调焦马达和滑轨组成，通过调焦马达驱动滑轨，实现显微镜物距的变化，被用于调整图像采集系统中的显微镜。

一种光纤图像虚影的处理方法，采用如上所述的一种光纤图像虚影的处理装置，对图像采集系统采集到的光纤图像，通过频域法进行增强和去噪声，然后检测出虚影区域。

优选地，所述频域法利用一种卷积模板对图像增强和虚影区域检测。卷积模板为：

X_mask＝[a_1m…a_1k…a₁₁0 a₂₁…a_2k…a_2m]