[发明专利]一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法

摘要

本发明公开了一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法。采集熊猫型光纤的端面图像，通过图像二值化、边缘检测和圆拟合步骤后得到光纤包层圆参数，利用包层圆参数及熊猫型保偏光纤端面的几何尺寸和分布特征得到两猫眼的边缘点，通过拟合得到猫眼圆心参数，进而计算得到光纤当前偏振轴角度，完成熊猫型保偏光纤端面定轴。本发明能够从光纤端面的边缘图像中准确快速地分别提取出两个猫眼的边缘点，直接进行猫眼参数拟合计算，大幅减少了保偏光纤定轴的计算量和运算时间，实现精确快速地确定熊猫型保偏光纤的偏振轴，该方法适用于对定轴过程实时性要求较高的场合。

主权项

一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法，其特征在于步骤如下：1)图像预处理：获取成像清晰的熊猫型保偏光纤端面图像ImSorce，建立直角坐标系，将熊猫型保偏光纤端面图像ImSorce转换为灰度图像ImGray；2)包层圆参数检测：将灰度图像ImGray转为二值化图像ImBin，其中光纤部分的灰度值为255，背景部分的灰度值为0；对得到的二值化图像ImBin进行边缘检测得到光纤端面的包层边缘点，再利用最小二乘法进行圆拟合得到光纤端面包层的圆心(x₀,y₀)和半径r₀，x₀,y₀分别为光纤端面包层圆心的横、纵坐标；3)猫眼边缘点提取：对步骤1)得到的灰度图像ImGray进行Canny边缘检测得到光纤端面边缘图像ImDetected，扫描光纤端面边缘图像ImDetected中灰度值为255的所有像素点(x,y)并判断得到猫眼边缘点集合P，x,y分别为像素点的横、纵坐标；4)猫眼边缘点分离：通过判断各个猫眼边缘点的坐标信息，将猫眼边缘点集合P分为第一猫眼边缘点集合P1和第二猫眼边缘点集合P2；5)猫眼圆心拟合：对得到的第一猫眼边缘点集合P1和第二猫眼边缘点集合P2分别利用最小二乘法进行圆拟合，分别得到第一猫眼的圆心坐标(x₁,y₁)和第二猫眼的圆心坐标(x₂,y₂)，x₁,y₁分别为第一猫眼的圆心坐标的横、纵坐标，x₂,y₂分别为第二猫眼的圆心坐标的横、纵坐标；6)计算偏振轴角度：若x₁＝x₂，则熊猫型保偏光纤当前偏振轴角度θ＝90°；若x₁≠x₂，则采用公式计算得到熊猫型保偏光纤当前偏振轴角度θ，完成熊猫型保偏光纤端面的定轴。