CN104950394A - 一种光纤图像的自动调整装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤图像自动调整装置与方法，利用光纤熔接机的ARM11处理器，CMOS图像传感器，FPGA等硬件资源，无需额外添加任何成本。采用软件控制，操作简便、调节精度高，使得光纤图像可在上下方向上自由移动。同时，在光纤图像显示左右不对齐时，也可进行调节，大幅提高了生产效率，方便用户使用。

Description

一种光纤图像的自动调整装置与方法

技术领域

    本发明涉及一种图像自动调整装置与方法，尤其涉及一种熔接机的光纤图像自动调整装置与方法。

背景技术

光纤熔接机用于光纤的接续和热缩保护，是光纤生产、施工和维护的必备工具，市场容量巨大。其一般工作原理是利用高压电弧将两根光纤断面融化的同时利用高精度运动机构缓慢推进使两根光纤融合成一根，以实现光纤模场的良好耦合。

在光纤熔接机的运输或使用过程中，不可避免地会受到剧烈的振动和冲击。经常性的振动和冲击会导致光纤图像在上下方向或左右方向上出现一定偏移。在上下方向上，如果出现左侧或右侧光纤偏移，在一定范围内还能利用调芯马达的径向运动来解决，但是如果在上下方向上两侧光纤同时发生偏移，调芯马达也无法解决。在左右方向上，只要发生一侧光纤偏移就需要进行重新调试。因此，解决这种光纤图像的偏移就变得刻不容缓。

目前，解决光纤图像偏移的方法是手动调节法。具体调节方法是：先拆开机器外壳，将光路部分取出，放置到专用调试工装平台上，然后再由专业技术人员进行光路调试，光路部分调好后，再装回到原机器上。这种方法费时费力，专业性强，无形中增加了熔接机生产及售后的很多成本，对客户的工程进度造成较大影响。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对光纤熔接机因振动或冲击而造成光纤图像错位或不对齐的问题，通过利用ARM11的处理、CMOS的寄存器设置、FPGA的信号处理、SCCB通信及电机的驱动，达到自动调整光纤图像的目的，以解决光纤图像错位或上下偏移的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种光纤图像自动调整装置与方法，包括左右步进电机及光纤夹具，其特征在于：还包括有ARM11处理器、CMOS图像传感器、FPGA等。所述的CMOS图像传感器配有高清显微镜，CMOS图像传感器采用美国Omnivision公司生产的图像传感器。所述的CMOS图像传感器的靶面对准精密V型槽的中间，CMOS图像传感器的信号输出端接入视频缓冲器FIFO，视频缓冲器FIFO接入FPGA。

所述的一种光纤图像自动调整装置与方法，其特征在于：还包括有千分头，所述步进电机控制端接入FPGA，所述千分头与步进电机传动连接，电机带动千分头旋转，夹具座紧靠在千分头上。光纤夹具通过螺钉固定在光纤夹具座上，光纤夹具座运动时光纤夹具也同时运动。

本发明的工作原理：

选用特定光源照向光纤，通过两路专用显微镜成像在图像采集模块CMOS传感器上。两路传感器上的光纤图像分别存储在两片FIFO存储器中，该图像表征了光纤在两个相互垂直方向的物理性状和几何位置。两路光纤图像经过FPGA处理、拼接后通过CPU送往LCD显示。CPU系统对图像信号进行分析处理，产生各种提示信息和控制信号，提示信息与实时光纤图像同时显示。控制信号通过驱动电路驱动两个推进和两个位移电机来调整光纤，使两根光纤靠近完成端面间隙设置。当需要进行光纤图像调整时，利用软件算法及IIC通信，使CMOS的寄存器的值得到改变，图像得到调整。这里需做大量实验，来确定修改寄存器的值。

本发明的有益效果：

本发明能利用软件自动调节光纤的图像，使错位后的光纤图像能获得修正，变成对齐的图像。在生产调试或后期机器维护中，可以大大减少调试人员的工作量，并在一定程度上避免了由于光纤图像偏移导致的机器返修，具有极其重要的意义。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2 软件算法流程图。

图3是光纤图像左右错位调节后示意图。

图4是光纤图像上下错位调节后示意图。

具体实施方式

如图1所示。一种光纤图像的自动调整装置与方法，包括具有光纤图像采集功能的显微镜1，CMOS图像传感器2，视频数据存储器FIFO3，ARM11处理器8及FPGA6。CMOS的信号传入FIFO存储器3，经过FIFO3，光纤图像数据传入FPGA6，经FPGA处理后，送至ARM11处理器，ARM11处理器最后将图像送至高清液晶显示9。FPGA会发送电机数据至电机驱动电路5，驱动左右推进电机4进行调整，电机带动光纤7转动。

如图2所示，光纤图像调整的软件算法示意图，可知首先选择调节图像的象限，为水平方向或垂直方向，然后设置端口工作时钟，初始化时钟信号sck和数据信号data，配置水平或垂直图像起始地址。如果需要调整的是水平方向，就配置水平方向图像起始地址；如果需要调整的是垂直方向，就配置地址垂直方向图像起始地址；然后进行CMOS的SCCB通信，利用IIC进行数据的读写操作，最后结束CMOS图像传感器的通信，CMOS的值得到修改。至此，软件调整完成。当程序返回时，图像自动调节完成。

如图3所示，光纤下屏幕的图像左移后，经图像自动调整，光纤能恢复到正常位置。

如图4所示，光纤图像的位置均上移后，经图像自动调整，光纤能恢复到正常位置。

本发明所述完全利用光纤熔接机自身硬件资源、软件相关算法及CMOS相关设置，无需额外添加任何成本，采用软件控制，可靠性高，使用方便。

Claims (3)

1.一种光纤图像的自动调整装置与方法，其特征在于：包括ARM11处理器、FPGA、CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器配有高清显微镜，且CMOS图像传感器的靶面对准精密V型槽的中间，所述CMOS图像传感器的寄存器值是通过SCCB总线写入的。

2.根据权利要求1所述的一种光纤图像自动调整装置与方法，其特征在于：还包括有步进电机、千分头、光纤夹具及光纤夹具座，所述步进电机控制端接入FPGA，所述千分头与步进电机传动连接，千分头转动时，光纤夹具也相应运行。

3.根据权利要求1所述的一种光纤图像自动调整装置与方法，其特征在于利用软件算法及改变CMOS寄存器值进行调整的。