[发明专利]基于机器视觉实现光纤预制棒瑕疵检测的方法

说明书

本发明涉及一种基于机器视觉实现光纤预制棒瑕疵检测的方法，该方法包括以下步骤：将光纤预制棒竖直放置于圆形托盘中心，光纤预制棒与圆形托盘的圆心同轴，工业相机置于光纤预制棒前方，光源置于光纤预制棒一侧，控制器连接工业相机、圆形托盘和光源，计算机连接控制器；控制器开启光源，控制器控制圆形托盘带动光纤预制棒匀速转动，并触发工业相机连续采集光纤预制棒图像，最终得到0度到360度范围内的多角度光纤预制棒图像集；确定光纤预制棒边界；通过多角度光纤预制棒图像集追踪瑕疵并获得追踪数据；利用追踪数据计算瑕疵位置、尺寸并判断瑕疵种类。本发明可以快速检测光纤预制棒内部瑕疵，并得出瑕疵位置及其种类，提高了光纤制品的良品率。

技术领域

本发明涉及图像检测处理技术领域，尤其涉及光纤预制棒视觉检测图像处理技术领域，具体是指一种基于机器视觉实现光纤预制棒瑕疵检测的方法。

背景技术

光纤预制棒是制造光纤的核心原材料，其内部及表面瑕疵的数量、位置和尺寸直接关系到后续光纤成品的质量，为确保产品的质量可靠，需要对光纤预制棒进行瑕疵检测。现有光纤生产公司大多采用人工目视后与工具卡比对的方式进行检测。但人工检测速度慢且存在主观性，极易出现漏检、错检等问题，严重影响到产品的质量。

由于光纤预制棒的独特构造，现有检测技术需要将光纤预制棒浸入匹配液中，再采用激光照射的方法得到瑕疵的尺寸信息。现有检测技术步骤复杂，不符合光纤制作流程，且难以得到瑕疵精确的位置信息，造成资源大量浪费的同时严重制约光纤的良品率。急需一种符合光纤制作流程的光纤预制棒瑕疵检测系统。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现瑕疵精准测量的基于机器视觉实现光纤预制棒瑕疵检测的方法。

本技术方案的发明思路如下：光纤预制棒构造独特，当光纤预制棒匀速转动时，光纤预制棒的瑕疵在透射光源的照射下会呈现出特殊的图像特征(例如：气泡瑕疵的图像特征为内部亮度均匀的高亮光斑；气线瑕疵的图像特征为内部亮度均匀的高亮细线；杂质类瑕疵的图像特征为内部亮度不规则的高亮光斑)，瑕疵的移动方向也会随着光纤预制棒的转动而发生改变，可以采取机器视觉的方法提取瑕疵的图像特征和移动特征，通过计算得到瑕疵的位置和尺寸信息。首先，采集多角度光纤预制棒图像集；然后，在初始角度的光纤预制棒图像中初步筛选瑕疵，得到瑕疵的高度信息和瑕疵与预制棒左边界的距离信息；进一步的，通过多角度光纤预制棒图像集获得瑕疵初始移动方向信息、瑕疵消失时或瑕疵移动方向改变时光纤预制棒的旋转角度信息；最后，通过上述得到的瑕疵信息计算得到瑕疵的位置和尺寸信息。

对于上述思路，本专利申请采取以下技术方案予以实现：本发明的基于机器视觉实现光纤预制棒瑕疵检测的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

S1.将光纤预制棒竖直放置于圆形托盘中心，所述光纤预制棒与所述圆形托盘的圆心同轴，工业相机置于所述光纤预制棒前方，光源置于所述光纤预制棒一侧，控制器连接所述工业相机、所述圆形托盘和所述光源，计算机连接所述控制器；

S2.所述控制器开启光源，所述控制器控制所述圆形托盘带动所述光纤预制棒匀速转动，所述控制器触发所述工业相机连续采集光纤预制棒图像I，所述计算机从所述控制器获得所述光纤预制棒的旋转角度i和此角度下所述工业相机拍摄的光纤预制棒图像I_i，当所述圆形托盘带动所述光纤预制棒匀速转动360度后，所述的计算机得到多角度光纤预制棒图像集C＝{I_i，i∈[0°，360°]}；

S3.确定所述的多角度光纤预制棒图像集中光纤预制棒边界；

S4.在光纤预制棒初始角度图像中初步筛选所述光纤预制棒的瑕疵；

S5.通过所述的多角度光纤预制棒图像集C＝{I_i，i∈[0°，360°]}追踪所述光纤预制棒的瑕疵，并获得追踪数据；

S6.利用所述的追踪数据计算所述光纤预制棒的瑕疵位置、尺寸并判断瑕疵种类。