[发明专利]基于霍夫梯度下降的熊猫眼保偏光纤自适应对轴方法

权利要求书

1.一种基于霍夫梯度下降的熊猫眼保偏光纤自适应对轴方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、将待对接的光纤分别置于光纤熔接机平台上，利用直角棱镜将两侧待对接的光纤的光路反射至摄像头的视场中，使用摄像头分别获取两侧的光纤端面RGB图像；

S2、采用线性加权法，将光纤端面RGB图像进行灰度处理，分别得到光纤端面的灰度图；

S3、对上一步骤得到的光纤端面的灰度图进行高斯滤波处理，分别得到高斯模糊后的高斯模糊灰度图，将所得高斯模糊灰度图进行固定阈值的二值化，得到二值化图像；

S4、对得到的二值化图像分别进行应力区Canny边缘检测，采用轮廓绘制函数对目标图像进行灰度对比，输出得到只含有圆形的图像，即图像只包含光纤边缘轮廓和应力区中心轮廓以及纤芯轮廓；

S5、采用霍夫梯度下降算法识别得到各光纤边缘轮廓图像中两圆圆心位置和纤芯圆心位置；在一侧光纤边缘轮廓图像中标记识别应力区的圆心为A(x₁,y₁)和B(x₂,y₂)，纤芯圆心为R₁(x₁₀,y₁₀)，在另一侧光纤边缘轮廓图像中标记识别的应力区圆心为C(x₃,y₃)和D(x₄,y₄)，纤芯圆心为R₂(x₂₀,y₂₀)；否则认为没有识别到应力区圆心，由光纤熔接机平台的电机驱动光纤至摄像头的视场中，返回步骤S1；

S6、根据光纤边缘轮廓图像中两个标记识别的圆心坐标，分别得到光纤的偏振角度；

S7、将光纤熔接机平台上的待对接的光纤进行旋转，使两侧光纤的偏振角度趋于0°，即左右两侧光纤趋于水平，由步骤S1-S6获取此时的两组图像，对比分析得到相似度，进入下一步骤；

S8、设定相似度阈值，若达到设定相似度阈值，则给出两侧待耦合熔接光纤头空间位置信息，根据其信息，基于光纤三维与旋转平台，实现光纤三维姿态的闭环控制自动调整后，实现保偏光纤对接；若未能达到阈值，将左侧或者右侧光纤旋转180°，由步骤S1-S7获取相似度后再次进行相似度阈值对比，若仍未能达到阈值，则两段光纤端面不匹配，重新切割或更换光纤后，返回步骤S1。

2.如权利要求1所述的基于霍夫梯度下降的熊猫眼保偏光纤自适应对轴方法，其特征在于：步骤S3中，对上一步骤得到的灰度图进行高斯滤波处理，具体为，

S31、根据二维高斯函数计算图像中每个像素点的权重值，建立权重矩阵，设定高斯内核，在图像的水平和垂直的两个方向上，即X和Y两个方向上，设定标准差，将每个像点乘以对应权值，求和得到中心点的高斯模糊的值，计算出所有像素点的高斯模糊值，得到高斯模糊后的灰度图；

S32、对上一步骤得到的高斯模糊图像进行固定阈值的二值化，根据不同阈值下应力区识别结果，选择固定二值化阈值，对每个像素点进行固定二值化处理，得到二值化图像。