[发明专利]基于光学手段的光纤缺陷检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于光学手段的光纤缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待检测的光纤段的可见光图像，进而得到可见光图像对应的灰度图像；

对灰度图像进行边缘检测，从而得到边缘图像，并对边缘图像进行边缘线连通域分析，从而得到各个边缘线连通域；

对各个边缘线连通域中的像素点进行直线拟合，从而得到各个边缘线连通域对应的拟合直线和拟合优度；

根据各个边缘线连通域中的像素点的位置以及灰度图像中的各个像素点的位置，确定各个边缘线连通域对应的光纤延伸方向像素点占比；

根据各个边缘线连通域对应的光纤延伸方向像素点占比、拟合直线和拟合优度，确定各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘正常率；

根据各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘正常率，确定各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘类型，所述光纤线条边缘类型包括正常光纤线条边缘和瑕疵光纤线条边缘；

根据各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘类型，确定待检测的光纤段的光纤缺陷类型，所述光纤缺陷类型包括无缺陷光纤、轻度损伤光纤、严重损伤光纤；

确定各个边缘线连通域对应的光纤延伸方向像素点占比，包括：

根据各个边缘线连通域中的像素点的位置，确定各个边缘线连通域在光纤延伸方向上的像素点数目；

根据灰度图像中的各个像素点的位置，确定灰度图像在光纤延伸方向上的像素点数目；

分别计算各个边缘线连通域在光纤延伸方向上的像素点数目与灰度图像在光纤延伸方向上的像素点数目的比值，并将该比值作为对应边缘线连通域对应的光纤延伸方向像素点占比；

确定各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘正常率对应的计算公式为：

其中，为每个边缘线连通域对应的光纤线条边缘正常率，为每个边缘线连通域对应的拟合优度，为每个边缘线连通域对应的光纤延伸方向像素点占比，为每个边缘线连通域对应的拟合直线的倾斜角，为第一调节系数，函数为取最小值函数；

确定待检测的光纤段的光纤缺陷类型，包括：

根据各个边缘线连通域对应的光纤线条边缘类型，若所有边缘线连通域对应的光纤线条边缘类型均为正常光纤线条边缘，则判定待检测的光纤段的光纤缺陷类型为无缺陷光纤，若所有边缘线连通域对应的光纤线条边缘类型均为瑕疵光纤线条边缘，则判定待检测的光纤段的光纤缺陷类型为严重损伤光纤，否则判定待检测的光纤段的光纤缺陷类型为轻度损伤光纤；

若待检测的光纤段的光纤缺陷类型为轻度损伤光纤，该方法还包括：

根据光纤线条边缘类型为瑕疵光纤线条边缘的各个边缘线连通域及其对应的拟合直线以及灰度图像，确定光纤线条边缘类型为瑕疵光纤线条边缘的各个边缘线连通域对应的离群像素点占比；

根据光纤线条边缘类型为瑕疵光纤线条边缘的各个边缘线连通域对应的离群像素点占比、光纤延伸方向像素点占比、拟合直线和拟合优度，确定光纤线条边缘类型为瑕疵光纤线条边缘的各个边缘线连通域对应的光纤线条连通度；

计算光纤线条边缘类型为瑕疵光纤线条边缘的各个边缘线连通域对应的光纤线条连通度的均值，从而得到待检测的光纤段对应的光纤线条连通度；

根据灰度图像，获取灰度图像对应的方向梯度直方图，并根据方向梯度直方图，确定各个设定梯度角度所对应的幅值序列；

根据确定的各个设定梯度角度所对应的幅值序列以及预先获取的各个设定梯度角度所对应的标准幅值序列，确定待检测的光纤段对应的瑕疵方向显著度系数；

对边缘图像进行角点检测，从而得到各个角点，并根据各个角点的位置，对各个角点进行聚类，从而得到各个角点簇；

在灰度图像中确定各个角点簇对应的凸包区域，并根据各个凸包区域中的角点数目、各个凸包区域中的各个像素点的数目和像素值以及灰度图像中的各个像素点的像素值，确定待检测的光纤段对应的瑕疵亮度显著度系数；

根据待检测的光纤段对应的光纤线条连通度、瑕疵方向显著度系数和瑕疵亮度显著度系数，确定待检测的光纤段对应的光纤瑕疵指数；

根据待检测的光纤段对应的光纤瑕疵指数，确定待检测的光纤段对应的子光纤缺陷类型，所述子光纤缺陷类型包括轻度损伤光纤中的微小缺陷光纤和局部损伤光纤。