CN105676356A - 一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法，涉及光纤熔接领域，纤芯的定位方法，包括：获取待测光纤的图像的灰度分布曲线，获得所述第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点，根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘，根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定光纤的纤芯区域，根据所述纤芯区域确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

Description

一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法

技术领域

本发明涉及光纤熔接领域，具体而言，涉及一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法。

背景技术

光纤熔接是光纤激光器集成中的一项关键技术。高质量的熔点对高功率光纤激光系统的性能尤为关键。衡量熔点质量的一个关键指标是纤芯对准的程度，对准误差越小，信号光的损耗越低，系统的能量转换效率就越高，光束质量也越好。

为了解决光纤熔接特别是大模场光纤熔接中的纤芯对准问题，提出了一种基于光纤透射图像处理的纤芯对准方法，可以程序化地实现纤芯边缘识别和纤芯对准，而且适用于不同粗细纤芯的熔接，使用简单，效果好。

商用光纤熔接机中存在多种光纤对准方法。最简单的对准方法为包层对准，适用于同心度极好的圆形包层光纤，但是对异形(如六边形或八边形)包层结构或者存在一定的偏心的光纤效果较差。纤芯对准也存在多种不同的方式，包括端面对准和轮廓对准等，但是实际使用效果不佳，对于纤芯较粗的大模场光纤几乎无法适用，因为熔接机内置程序无法有效识别纤芯的位置。对于有经验的专业人员，可以采用手动对准的方法，但是肉眼观察的误差难以消除，而且速度慢，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法，以解决上述的问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种纤芯的定位方法，包括：

获取待测光纤的图像的灰度分布曲线，所述灰度分布曲线的横坐标为沿所述图像沿预设方向的每个像素点值，纵坐标为每个所述像素点对应的灰度值，其中，所述待测光纤的图像包括所述待测光纤的透视图，所述待测光纤的透视图包括待测光纤的内包层图像、光纤的焦斑区图像和纤芯图像，所述预设方向与所述待测光纤的长度方向呈预设夹角，所述预设方向依次经过所述待测光纤的一侧包层边缘和纤芯中心后至对侧包层边缘；以所述横坐标的中心点将所述灰度分布曲线划分为第一部分和第二部分，获得所述第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点；获取所述第一灰度值最低点与所述中心点之间的第一灰度值最高点以及所述第二灰度值最低点与所述中心点之间的第二灰度值最高点；根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘；根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘；将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

第二方面，本发明实施例提供了一种光纤熔接的纤芯对位校准方法，应用于第一光纤和第二光纤的熔接，所述方法包括：

根据上述任一所述的纤芯的定位方法获得所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点；根据所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节所述第一光纤的纤芯中心与所述第二光纤的纤芯中心之间的位置，以使所述第一光纤的纤芯中心和所述第二光纤的纤芯中心的对齐程度满足预设要求。

本发明实施例中，根据待测光纤的图像，以所述预设方向获得待测光纤的图像的灰度分布曲线，所述灰度分布曲线的横坐标为沿所述图像沿预设方向的每个像素点值，纵坐标为每个所述像素点对应的灰度值，根据待测光纤的图像与灰度分布曲线的对应关系，例如，待测光纤的图像中包层的灰度值是整个坐标系中的灰度最低的区域，那么灰度分布曲线中，全域灰度值最低点在理论上应该是对应包层的像素点，而根据预设方向可以知道该像素点代表的待测光纤中的包层的实际位置，因此，根据上述原理，以及本发明所记载的纤芯的定位方法能够精确找到纤芯的位置，纤芯的位置可以包括纤芯中心点的位置和纤芯的两侧边缘的位置。

在进行熔接时，要将第一光纤和第二光纤的端面移动一个预设位置，在该预设位置处，第一光纤和第二光纤之间的距离相差很小，在纵向方向上可能存在少许偏差，根据上述方法确定第一光纤的纤芯中心的位置和第二光纤的纤芯中心的位置，其中，位置可以由像素点代表，根据所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节所述第一光纤的纤芯中心与所述第二光纤的纤芯中心之间的位置，以使所述第一光纤的纤芯中心和所述第二光纤的纤芯中心的对齐程度满足预设要求，其中，预设要求可以是对准程度满足一个标准值，或者是两个纤芯中心的像素点完全一致。

与现有技术的在光纤熔接时通过肉眼观察两根光纤是否对准相比，本发明实施例通过图像采集装置采集的待测光纤的图像精确判断两个光纤的纤芯中心位置，以此调整两个光纤之间的相对位置，以此校准纤芯的对位。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种纤芯的定位方法的方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的待测光纤的图像；

图3示出了本发明实施例提供的待测光纤的图像的灰度分布曲线图；

图4示出本发明实施例提供的另一种纤芯的定位方法的方法流程图；

图5示出本发明实施例提供的一种光纤熔接的纤芯对位校准方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例应用于光纤熔接时纤芯的对位校准，在光纤熔接时，需要将两根光纤的熔接端面移动预定的位置，以使两根光纤之间的距离很小但是存在少许的误差，而没有对准，此时需要调节两个光纤端面的位置关系，以使两个端面对准。

为了克服现有的通过肉眼观察光纤对准的误差缺陷，本发明实施例提供了一种纤芯的定位方法以及利用上述方法的光纤熔接的纤芯对位校准方法，如图1所示，所述纤芯的定位方法包括：

步骤S101：获取待测光纤的图像的预设方向的灰度分布曲线；

图2为待测光纤的图像，通过图像采集装置获得待测光纤的透视图，所述图像采集装置可以是一个高精度摄像机，也可以是一个透视相机，本发明实施例中，所述图像采集装置为X光透视机，待测光纤的图像为待测光纤的透视图，如图2中，正交的两条实线为图像采集装置的视场的基准坐标，在待测光纤的图像中，待测光纤的中心轴与基准坐标的横坐标平行，光纤的中心点尽量位于基准坐标的横坐标上，图2的图像可以看出，待测光纤的长轴位于图像中的横向的中心轴，沿图像的纵向的方向，光纤的各个部分都被清晰的拍到，并称上下对称分布。

所述待测光纤的透视图包括待测光纤的内包层图像、光纤的焦斑区图像和纤芯图像，光纤的图像中存在多重对称的亮/暗线。最外侧的暗边缘对应于光纤内包层的外边缘，例如以图中上半部分为例，L1为以光纤的中心轴为对称的一侧的包层区域，向内紧邻的亮边缘对应于经光纤(等效于柱透镜)聚焦之后的焦斑边缘，而中心区域的两条暗线则对应于高折射率的纤芯边缘。对这些亮/暗线进行识别，就能够准确地定位纤芯的位置。图2中，L2为经光纤聚焦之后的焦斑的宽度的一半，L3为纤芯的区域，L3中的两条暗条纹即分别未对纤芯的两个边缘，图2中M点位纤芯的中心点。

需要说明是，图2是在适当的对焦位置时，所成的图像，当对焦位置不同时，可能产生不同的图像，例如，在某些对焦情况下，纤芯的边缘也可以是两条亮线。

以预设方向截取获得光纤的图像的灰度分布曲线，所述灰度分布曲线的横坐标为沿所述图像沿预设方向的每个像素点值，纵坐标为每个所述像素点对应的灰度值，所述预设方向与所述待测光纤的长度方向呈预设夹角，所述预设方向依次经过所述待测光纤的一侧包层边缘和纤芯中心后至对侧包层边缘。如图2中的虚线，表示为预设方向的一种实施方式，预设方向与待测光纤的中心轴的夹角为90度，当然，也可以是其他角度，例如89.9度或者90.9度，本发明实施例，优先地实施方式为预设方向与待测光纤的中心轴的夹角为90度。

获得的灰度分布曲线如图3所示，由图3可以看出，灰度值曲线大致呈左右对称分布，内包层外边缘最暗的区域对应于截线灰度图中两侧灰度值最低的凹陷区，焦斑高亮边缘对应于灰度图中紧邻暗区的尖峰，而中心区域纤芯边缘对应的暗线则对应于灰度图中心附近的凹陷。由图3可以看出，纤芯边缘对应的灰度图中的凹陷是中心处的一定宽度区域内的灰度的最低值，但并非全域的最低值。

步骤S102：获得第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点；

以所述横坐标的中心点将所述灰度分布曲线划分为第一部分和第二部分，图3中可以看出，灰度分布曲线基本成横坐标的中心左右对称分布，因此，按照横坐标的中心点将原点至所述中心点的区域定义为第一部分，将中心点至横坐标的终点之间的区域定义为第二部分。

搜索所述第一区域内的第一灰度值最低点和第二区域内的第二灰度值最低点，所述第一灰度值最低点为第一区域内的灰度值最低的点的坐标，第二灰度值最低点为第二区域内的灰度值最低的点的坐标。

步骤S103：获取第一灰度值最低点与中心点之间的第一灰度值最高点以及第二灰度值最低点与中心点之间的第二灰度值最高点；

第一灰度值最低点对应第一区域内的包层位置，第二灰度值最低点对应第一区域内的包层位置，即以光纤的中心轴的两侧的包层位置。在每一侧的光纤的包层到中心轴之间有一个亮度最高点为焦斑区的外边缘，因此，通过获取第一灰度值最低点与中心点之间的第一灰度值最高点以及第二灰度值最低点与中心点之间的第二灰度值最高点确定焦斑区的两个边缘，其中，第一灰度值最高点为第一灰度值最低点与中心点之间的区域的灰度值最高点，第二灰度值最高点为第二灰度值最低点与中心点之间的区域的灰度值最高点。

S104：根据第一灰度值最低点与第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据第二灰度值最低点与第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘；

考虑到焦斑区的边缘应当具备一定的宽度，因此，直接将所找到的第一灰度值最高点和第二灰度值最高点确定为焦斑区的两个边缘，难免会有误差，可以适当增加第一灰度值最高点和第二灰度值最高点之间的宽度，例如，选择第一灰度值最低点与第一灰度值最高点之间的某一个点作为第一焦斑边缘，选择第二灰度值最低点与第二灰度值最高点之间的某一个点作为第二焦斑边缘。

步骤S105：根据光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定光纤的纤芯区域，根据纤芯区域确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘；

由图2可以看出，第一焦斑边缘和第二焦斑边缘之间有两条最暗的条纹，那两条最暗的条纹就分别对应第一纤芯边缘和第二纤芯边缘，在理论上，在图3中，第一焦斑边缘和第二焦斑边缘之间恰好有两个最低灰度值点，分别对应第一纤芯边缘和第二纤芯边缘。但是，考虑到第一焦斑边缘和第二焦斑边缘处的灰度值的波动，可能需要进一步确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘的位置，将在后面的实施例中阐述。

当然，在某些对焦条件下，纤芯边缘可能是亮线而非暗线，因此，上述的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘之间的两条明线对应第一纤芯边缘和第二纤芯边缘，

步骤S106：将第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

确定了第一纤芯边缘对应的像素点以及第二纤芯边缘对应的像素点后，则第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，取第一纤芯边缘对应的像素点以及第二纤芯边缘对应的像素点之间的一半作为纤芯中心的位置。

图4所示的一种纤芯的定位方法，包括：

步骤S401：获取待测光纤的图像的预设方向的灰度分布曲线；

步骤S402：获得第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点；

步骤403：获取第一灰度值最低点与中心点之间的第一灰度值最高点以及第二灰度值最低点与中心点之间的第二灰度值最高点；

上述步骤S401至S403可以参考前述实施例中，在此不再赘述。

步骤S404：沿横坐标的正向查找第一灰度值最低点与第一灰度值最高点之间首个灰度值大于第一预设值的点；

沿所述横坐标的正向查找所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点之间首个灰度值大于第一预设值的点，所述第一预设值为所述第一灰度值最高点对应的灰度值的A倍。

其中，所述横坐标的正向指的是第一灰度值最低点所对应的像素点至第一灰度值最高点所对应的像素点的方向，A的取值为一个经验值，0<A≤1，例如A等于0.5，得到首个灰度值大于第一灰度值最高点的值的一半的点。

步骤S405：沿横坐标的负向查找第二灰度值最低点与第二灰度值最高点之间首个灰度值大于第二预设值的点；

所述第二预设值为所述第二灰度值最高点对应的灰度值的A倍，与步骤S404类似，A为0.5时，搜索到首个灰度值大于第二灰度值最高点一半的点。

步骤S406：将所查找到的首个灰度值大于第一预设值的点作为第一焦斑边缘，将所查找到的首个灰度值大于第二预设值的点作为第二焦斑边缘；

对比图2和图3可以看出，焦斑边缘的亮度较高且具有一定宽度，因此，将将所查找到的首个灰度值大于第一预设值的点作为第一焦斑边缘，将所查找到的首个灰度值大于第二预设值的点作为第二焦斑边缘，能够适当向外延伸焦斑边缘的宽度，减少误差。

步骤S407：将第一焦斑边缘和第二焦斑边缘之间的区域的横坐标的中心为基准点，将所述基准点两侧的宽度分别为L*R/2所确定的区域设定为纤芯区域；

观察图3可以看出，在第一焦斑边缘和第二焦斑边缘附近，也即在横坐标A和E的附近，灰度值的变化比较大，因此，需要根据第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定的中心为基准点而设定一个范围，该范围能够包围位于所述基准点的附近的两侧的灰度值最低的两个点。

芯区的大小相比于焦斑区的大小一方面与光纤结构有关，另一方面也与成像系统和对焦状态有关，因此需要设置可调参数R，即以焦斑区域的中心为基准，两侧对称取一个宽度范围，该宽度范围为L*R/2，其中，0<R≤1，L为以查找到的首个灰度值大于第一预设值的点和将查找到的首个灰度值大于第二预设值的点所确定的区域的长度，从而避免靠近焦斑区边缘的灰度起伏的影响，因此，上述宽度范围记为纤芯区域，需要说明的是，此处的纤芯区域为一个初步的估计区域。

另外，R的取值可以根据实际灰度值曲线以及光纤图像的分布情况来确定。

步骤S408：根据纤芯区域初步确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘的位置；

将所述纤芯区域的位于第一部分的侧边标记为第一边缘，将所述纤芯区域的位于第二部分的侧边标记为第二边缘，根据在所述第一边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第一纤芯边缘，根据在所述第二边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第二纤芯边缘。

根据R值确定的纤芯区域的两个侧边，分别为第一边缘和第二边缘，而中心点即为焦斑区域的中心点，因此，在第一边缘和中心点之间的灰度值最低点理论上就是暗条纹的点，也即纤芯的一个边缘，定义为第一纤芯边缘，在第二边缘和中心点之间的灰度值最低点理论上也是暗条纹的点，也即纤芯的另一个边缘，定义为第二纤芯边缘。

另外，需要说明的是，第一纤芯边缘和第二纤芯边缘在某些对焦情况下，呈现的明条纹，此时，应当查找第一边缘与中心点之间的灰度值最高值作为第一纤芯边缘，第二边缘与中心点之间的灰度值最高值作为第二纤芯边缘。

步骤S409：精确查找第一纤芯边缘和第二纤芯边缘的位置；

考虑到纤芯边缘暗区可能存在多个灰度相同的点，因此，需要在步骤S408初步确定的第一纤芯边缘和第二纤芯边缘的基础上，精确查找第一纤芯边缘和第二纤芯边缘的位置。

具体的可以采用如下实施方式：

将在所述第一边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点标记为第三灰度值最低点，即将在步骤S408初步确定的第一纤芯边缘定义为第三灰度值最低点，同理，将在所述第二边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点标记为第四灰度值最低点。根据所述第三灰度值最低点确定第一纤芯边缘宽度，根据所述第四灰度值最低点确定第二纤芯边缘宽度；将所述第一纤芯边缘宽度的中心点作为所述第一纤芯边缘，将所述第二纤芯边缘宽度的中心点作为所述第二纤芯边缘。

其中，第一纤芯边缘宽度和第二纤芯边缘宽度的确定的方式具体为：

以所述第三灰度值最低点对应的像素点为起点向两侧分别搜索首个大于所述第三灰度值最低点对应的灰度值的像素点，将在以所述第三灰度值最低点对应的像素点为起点的搜索范围内查找到的两个像素点之间的范围标记为第一纤芯边缘宽度，即，如果灰度值与第三灰度值最低点相同，则归入第一纤芯边缘宽度内，如果灰度值大于第三灰度值最低点，则该点不属于第一纤芯边缘宽度，作为第一纤芯边缘宽度的一个边界。

同理，以所述第四灰度值最低点对应的像素点为起点向两侧分别搜索首个大于所述第四灰度值最低点对应的灰度值的像素点，将在以所述第四灰度值最低点对应的像素点为起点的搜索范围内查找到的两个像素点之间的范围标记为第二纤芯边缘宽度。

另外，当在某些对焦情况下，光纤的边缘为明条纹时，步骤S409中的确定第一纤芯边缘宽度的原理应当是，在所述第一边缘与所述中心点之间获得灰度值最高点，作为第一纤芯边缘的初步位置，则灰度值等于第一纤芯边缘的初步位置属于第一纤芯边缘的宽度内，灰度值小于第一纤芯边缘的初步位置属于第一纤芯边缘的宽度外，所查找到的第一个灰度值小于第一纤芯边缘的初步位置的灰度值的点作为第一纤芯边缘的一侧边。同理，在此对焦情况下，第二纤芯边缘也可以采用类似方式确定。

步骤S410：将第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

通过上述方法，能够精确的查找到光纤的纤芯位置，只要将两根对接的光纤放在同一个视场内或者同一台成像装置，确定两根光纤的纤芯位置，就能够确定两根光纤是否对准，如图5所示，本发明实施例提供的一种光纤熔接的纤芯对位校准方法，包括：

步骤S501：根据纤芯的定位方法获得所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点；

在光纤熔接时，第一光纤的端面和第二光纤的端面之间的距离很近，将第一光纤和第二光纤放在同一个成像装置的同一个成像画面内，通过图像处理方法，分别得到第一光纤的图像和第二光纤的图像，从而根据上述纤芯的定位方法获得第一光纤的纤芯位置和第二光纤的纤芯位置，其中，第一光纤和第二光纤的纤芯位置均可以采用像素点来表示，即灰度值分布曲线图的横坐标所对应的像素点。

步骤S502：根据第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节第一光纤的纤芯中心与第二光纤的纤芯中心之间的位置。

通过上述步骤识别纤芯并获取位置信息之后，即可比较视图内左右两侧光纤的纤芯对齐的程度。对于同心度完美的相同型号圆形内包层光纤，对齐之后，纤芯上下边缘及中心位置的像素值应该是完全相同的。如果纤芯中心位置像素点值存在明显的差别，说明纤芯有较大的对准误差，此时可以手动控制马达进行位移调整，或者通过调用熔接机内部控制马达命令实现自动的调整对齐。在完成一次马达调整精细对准之后，可以重复上述纤芯识别流程，确认纤芯是否已对准，如果仍有误差，则继续调整，直至误差在满足要求的范围之内结束。图3中，以虚线标出了根据上述方法搜索得到纤芯边缘和中心位置以及对应的像素位置，即纤芯的两个边缘分别为B和D，纤芯的中心位置为C。

例如，测得的第一光纤的纤芯中心对应的像素位置和第二光纤的纤芯中心对应的像素位置分别为229.0和220.5，存在明显偏差，通过调整第一光纤和第二光纤的位置，使第一光纤和第二光纤的纤芯中心对应的像素点值均为209.0，纤芯基本对齐。

综上所述，在进行熔接时，要将第一光纤和第二光纤的端面移动一个预设位置，在该预设位置处，第一光纤和第二光纤之间的距离相差很小，在纵向方向上可能存在少许偏差，根据上述方法确定第一光纤的纤芯中心的位置和第二光纤的纤芯中心的位置，其中，位置可以由像素点代表，根据所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节所述第一光纤的纤芯中心与所述第二光纤的纤芯中心之间的位置，以使所述第一光纤的纤芯中心和所述第二光纤的纤芯中心的对齐程度满足预设要求，其中，预设要求可以是对准程度满足一个标准值，或者是两个纤芯中心的像素点完全一致。

与现有技术的在光纤熔接时通过肉眼观察两根光纤是否对准相比，本发明实施例通过图像采集装置采集的待测光纤的图像精确判断两个光纤的纤芯中心位置，以此调整两个光纤之间的相对位置，以此校准纤芯的对位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种纤芯的定位方法，其特征在于，包括：

获取待测光纤的图像的灰度分布曲线，所述灰度分布曲线的横坐标为沿所述图像沿预设方向的每个像素点值，纵坐标为每个所述像素点对应的灰度值，其中，所述待测光纤的图像包括待测光纤的内包层图像、光纤的焦斑区图像和纤芯图像，所述预设方向与所述待测光纤的长度方向呈预设夹角，所述预设方向依次经过所述待测光纤的一侧包层边缘和纤芯中心后至对侧包层边缘；

以所述横坐标的中心点将所述灰度分布曲线划分为第一部分和第二部分，获得所述第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点；

获取所述第一灰度值最低点与所述中心点之间的第一灰度值最高点以及所述第二灰度值最低点与所述中心点之间的第二灰度值最高点；

根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘；

根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定光纤的纤芯区域，根据所述纤芯区域确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘；

将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

2.根据权利要求1所述的纤芯的定位方法，其特征在于，根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘，包括：

沿所述横坐标的正向查找所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点之间首个灰度值大于第一预设值的点，所述第一预设值为所述第一灰度值最高点对应的灰度值的A倍；

沿所述横坐标的负向查找所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点之间首个灰度值大于第二预设值的点，所述第二预设值为所述第二灰度值最高点对应的灰度值的A倍，0<A≤1；

将所查找到的首个灰度值大于第一预设值的点作为第一焦斑边缘，将所查找到的首个灰度值大于第二预设值的点作为第二焦斑边缘。

3.根据权利要求2所述的纤芯的定位方法，其特征在于，所述A为0.5。

4.根据权利要求2或3所述的纤芯的定位方法，其特征在于，根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定光纤的纤芯区域，包括：

将所述第一焦斑边缘和所述第二焦斑边缘之间的区域的横坐标的中心为基准点，将所述基准点两侧的宽度分别为L*R/2所确定的区域设定为纤芯区域，其中，0<R≤1，L为以查找到的首个灰度值大于第一预设值的点和将查找到的首个灰度值大于第二预设值的点所确定的区域的长度。

5.根据权利要求4所述的纤芯的定位方法，其特征在于，根据所述纤芯区域确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘，包括：

将所述纤芯区域的位于第一部分的侧边标记为第一边缘，将所述纤芯区域的位于第二部分的侧边标记为第二边缘；

根据在所述第一边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第一纤芯边缘，根据在所述第二边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第二纤芯边缘。

6.根据权利要求5所述的纤芯的定位方法，其特征在于，根据在所述第一边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第一纤芯边缘，根据在所述第二边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点确定第二纤芯边缘，包括：

将在所述第一边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点标记为第三灰度值最低点；

将在所述第二边缘与所述中心点之间获得的灰度值最低点标记为第四灰度值最低点；

根据所述第三灰度值最低点确定第一纤芯边缘宽度，根据所述第四灰度值最低点确定第二纤芯边缘宽度；

将所述第一纤芯边缘宽度的中心点作为所述第一纤芯边缘，将所述第二纤芯边缘宽度的中心点作为所述第二纤芯边缘。

7.根据权利要求6所述的纤芯的定位方法，其特征在于，根据所述第三灰度值最低点确定第一纤芯边缘宽度，根据所述第四灰度值最低点确定第二纤芯边缘宽度，包括：

以所述第三灰度值最低点对应的像素点为起点向两侧分别搜索首个大于所述第三灰度值最低点对应的灰度值的像素点，将在以所述第三灰度值最低点对应的像素点为起点的搜索范围内查找到的两个像素点之间的范围标记为第一纤芯边缘宽度；

以所述第四灰度值最低点对应的像素点为起点向两侧分别搜索首个大于所述第四灰度值最低点对应的灰度值的像素点，将在以所述第四灰度值最低点对应的像素点为起点的搜索范围内查找到的两个像素点之间的范围标记为第二纤芯边缘宽度。

8.根据权利要求1所述的纤芯的定位方法，其特征在于，所述预设夹角为90度。

9.根据权利要求1所述的纤芯的定位方法，其特征在于，所述待测光纤的透视图为所述待测光纤的X光透射图。

10.一种光纤熔接的纤芯对位校准方法，其特征在于，应用于第一光纤和第二光纤的熔接，所述方法包括：

根据如权利要求1-9的任一所述的纤芯的定位方法获得所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点；

根据所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节所述第一光纤的纤芯中心与所述第二光纤的纤芯中心之间的位置，以使所述第一光纤的纤芯中心和所述第二光纤的纤芯中心的对齐程度满足预设要求。