CN106796159A - 用于确定光纤预制件的几何性质的方法和装置 - Google Patents

用于确定光纤预制件的几何性质的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于评估光纤预制件的几何性质的方法和装置，所述方法包括：提供光纤预制件，所述光纤预制件具有纵轴、外径和圆周；提供二维图案，所述二维图案具有与所述预制件的所述纵轴平行的长度和大于所述预制件的所述外径的宽度；提供图像捕获设备，所述图像捕获设备设置成使得所述预制件在所述图案与所述图像捕获设备之间对齐；使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少两个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第一多个图像；以及从所述第一多个图像中确定所述预制件的至少一个几何性质。

Description

用于确定光纤预制件的几何性质的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于以稳健、便宜且高速的方式确定光纤和光纤预制件的几何性质的方法和装置，使得可在生产环境下以高准确性和精密度来实施分析。
背景技术
光纤通常包括核心部分和一个或多个包层，并且准许光线沿着核心部分传播。因此，如果两个光纤连接到彼此，那么这两个光纤的核心应准确对齐。如果两个光纤的外部形状彼此一致，但核心中的任一个或两个具有偏心率，那么连接损耗会因这些核心的位置之间的差异而增加。因此，作为将被拉成光纤的起始材料的预制件应包括具有最小偏心率的核心部分。在光纤的生产及其管理中，检查作为起始材料的光纤预制件是非常重要的，因此，从上述观点来看，选择包括具有低偏心率的核心部分的光纤预制件是非常重要的。除了偏心率之外，额外的几何性质也很重要，包括核心和包层的外径以及任何椭圆度。
尽管可在视觉上检查此类性质并且在光纤预制件的给定截面处进行测量，但这样的方法繁琐且缓慢，需要沿着光纤预制件的长度截取多个截面，而且根本不适于光纤预制件的商业生产。此外，由于此类方法将需要沿着预制件的长度截取多个截面，因此，它们将有效地破坏预制件。或者，光纤预制件可浸在折射率匹配油中并用激光束进行扫描以确定它的折射率和几何性质，但对于光纤预制件的低成本商业生产而言，浸油之后清洁预制件的必要性和成本是不期望的。本发明提供用于在空气中以非破坏性方式测量光纤预制件的几何形状的低成本方法，另外允许通过消除从不满足几何规格的预制件的部分中得到光纤的成本来额外降低成本。
因此，用于在商业生产中确定光纤预制件的几何性质的方法必须能够在不损坏或改变预制件的情况下快速提供此类确定。当前，不存在这样低成本、稳健且准确的检查和测量方法。用来确定光纤预制件的几何性质的先前方法需要偏振光，或者复杂、成本高并且难以处理诸如浸在与预制件的包层材料具有相同指数或折射的材料（例如，折射率匹配油）中等操作。这些替代方法具有与局部光环境的敏感度相关的误差，并且需要处理与低成本生产检查和测量过程不相容的操作。
发明内容
本发明总体涉及纤维光学，更具体地说，涉及用于测量光纤预制件以及拉制的光纤的一个或多个几何性质的方法和装置。本发明的各种实施方案可提供对各种几何特性的快速、准确、精密、稳健且可重复的测量，而无需匹配油或偏振光或者造成对局部光水平敏感的其它特征。可根据本发明的各种实施方案的方法和装置确定的几何性质包括预制件核心和包层的直径、椭圆度、包层与核心或“D/d”的比及偏心率以及预制件总弯曲。
本发明的一个实施方案包括一种方法，所述方法包括：(a)提供光纤预制件，所述光纤预制件具有纵轴、外径和圆周；(b)提供二维图案，所述二维图案具有与预制件的纵轴平行的长度和大于预制件的外径的宽度；(c)提供图像捕获设备，所述图像捕获设备设置成使得预制件在图案与图像捕获设备之间对齐；(d)使预制件围绕它的纵轴旋转，并且获取在沿着预制件的圆周的至少两个不同点处通过预制件观察到的图案的第一多个图像；以及(e)从第一多个图像中确定预制件的至少一个几何性质。
本发明的另一实施方案包括一种方法，所述方法包括：(a)提供光纤预制件，所述光纤预制件具有纵轴、外径和圆周，并且包括具有不同折射率的至少两个圆柱形玻璃层；(b)提供二维图案，所述二维图案具有与预制件的纵轴平行的长度和大于预制件的外径的宽度，其中二维图案包括周期性地布置并且以相对于预制件的纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条或条纹（就二维图案而论，术语“线条”和“条纹”在本文中以同义使用），其中将二维图案照亮，其中交替的暗线条和亮线条或条纹各自具有厚度；(c)提供数码相机（其可具有内部镜头或外部镜头），所述数码相机设置成使得预制件在图案与数码相机之间对齐；(d)使预制件围绕它的纵轴旋转，并且获取在沿着预制件的圆周的至少十个不同点处通过预制件观察到的图案的第一多个图像；(e)在预制件纵轴的方向上移动预制件，而且使预制件围绕它的纵轴旋转，并且沿着预制件的长度在与第一多个图像不同的位置获取在沿着预制件的圆周的至少十个不同点处通过预制件观察到的图案的第二多个图像；以及(f)从第一多个图像和第二多个图像中确定预制件的至少两个圆柱形层中的每个的直径、椭圆度和偏心率，其中由数码相机捕获的第一多个图像和第二多个图像中的图案的每个条纹的厚度是至少一个以上像素，其中确定包括评估二维图案在第一多个图像和第二多个图像中的扰动，以确定沿着预制件的纵轴的两个不同位置处的至少两个圆柱形层之间的边缘的相对空间位置；并且其中评估二维图案在第一多个图像和第二多个图像的每个中的扰动以确定边缘的相对空间位置包括图像像素的分析，所述分析包括图像腐蚀噪声降低、标准偏差滤波、图像投影平均以及放大率补偿。
本发明的另一实施方案包括一种用于确定光纤预制件的几何性质的装置，所述预制件具有纵轴和外径，所述装置包括：图像捕获设备；二维图案，其具有与预制件的纵轴平行的长度和大于预制件的外径的宽度；支撑件，其被配置为将预制件安置成在图像捕获设备与二维图案之间对齐，使得当从图像捕获设备观察时，二维图案在预制件的纵轴的方向上纵长延伸并且在每个方向上都超出预制件的外径；以及驱动器，其被配置为使预制件围绕它的纵轴在支撑件中旋转。
其它方面、特征和优点从下列公开，包括详细描述、优选实施方案和所附技术方案中将显而易见。
附图说明
在结合附图阅读之后，将更好地理解上述概要以及本发明的优选实施方案的下列详细描述。出于说明本发明的目的，附图中示出当前优选的实施方案。然而，应理解，本发明不限于所示的具体布置和工具。
在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方案的装置的示意图；
图2a是根据本发明的各种实施方案的适于使用的二维图案的图形表示；
图2b是根据本发明的各种实施方案的适于使用的另一二维图案的图形表示；
图2c是根据本发明的各种实施方案的适于使用的另一二维图案的图形表示；
图3是根据本发明的实施方案的光纤预制件相对于二维图案的示意图；
图4a是根据本发明的实施方案的适于使用的二维图案的图形表示；
图4b是通过光纤预制件观察到的图4a的图案的表示；以及
图5是根据本发明的实施方案的二维图案的放大表示，示出根据本发明的实施方案的用于分析的像素化(pixilation)。
具体实施方式
除非语言和/或上下文另有明确指出，否则本文中使用的单数术语“一个”和“所述”是同义词并且可与“一个或多个”和“至少一个”互换使用。因此，例如，本文中和所附技术方案中对“一个预制件”或“所述预制件”的引用可指的是单个预制件或者不止一个预制件。此外，除非另有明确说明，否则所有数值应被理解为由字词“约”修饰。
为简单且清楚地说明，附图中的元件不必按比例绘制，并且不同图中的相同参考标号表示相同元件。
在用于下列描述时，某些术语仅仅是为了方便起见而非限制，包括诸如可指示所参考的附图中的方向的“右”、“左”、“下部”和“上部”等字词，以及诸如可指的是分别朝向和远离所述对象及其指定部分的几何中心的“向内地”和“向外地”等字词。所述术语包括上文明确提及的字词、它们的派生词以及相似的外来词汇。
本发明的各种实施方案包括用于确定光纤预制件的一个或多个几何性质的装置。尽管本文所述的本发明的各种实施方案涉及用于确定光纤预制件的一个或多个几何性质的装置和方法，但该装置和方法可用于通过合并显微镜（即，放大所获取的图像）来确定拉制光纤的一个或多个几何性质。根据本发明的各种实施方案的装置可提供准确、精密且稳健的几何特征，并且可有利地在生产环境下以高速率这样做。根据本发明的各种实施方案的装置包括：图像捕获设备；二维图案；支撑件，其用于将光纤预制件安置成在二维图案与图像捕获设备之间对齐；以及驱动器，其被配置为使预制件围绕它的纵轴在支撑件中旋转。在本发明的各种实施方案中，该装置还可包括驱动器，该驱动器被配置为使图像捕获设备和二维图案相对于光纤预制件在沿着预制件的纵轴的方向上移动。在本发明的各种实施方案中，被配置为使预制件围绕它的纵轴在支撑件中旋转的驱动器也可被配置为使预制件在沿着纵轴的方向上相对于二维图案和图像捕获设备移动。
参考图1，根据本发明的实施方案的装置1包括二维图案20和图像捕获设备30。在图1所示的实施方案中，图像捕获设备是数码相机。图1所示的实施方案中示出的装置包括被配置成使光纤预制件10围绕它的纵轴旋转的支撑件和驱动器40。安置在光纤预制件10的右端的图1所示的支撑件的部分也包括被配置为使预制件旋转的驱动器。支撑件和驱动器可以是整体结构，或者它们可以是单独设备。支撑件被配置成将预制件在二维图案与图像捕获设备之间对齐，使得所捕获的图像具有通过预制件观察到的二维图案。
根据本发明的各种实施方案的装置包括二维图案。可以使用重复的任何图案，只要它在二维中重复即可。根据本发明的各种实施方案的适于使用的二维图案不一定需要复杂。合适的优选二维图案沿着图案的长度成周期性。就这点而言，图案的长度被视作与几何表征的光纤预制件的纵轴平行的维度。可照亮可用于本发明的实施方案的各种优选图案。照明的来源可以改变，并且包括但不限于，任何宽场照明源、投射光等。在本发明的各种实施方案中，优选的是，图案包括两个对比颜色，更优选地，暗色和亮色，并且最优选地，黑色和白色。参考图2a到图2c，示出适合用于本发明的各种实施方案的二维图案的实例。在图2a中，示出白色背景上的重复黑色交叉线的合适二维图案。在图2b中，示出在白色背景上设置成一定角的重复黑线条的合适二维图案。在图2c中，示出白色背景上的重复竖直黑线条的合适二维图案。在本发明的各种优选实施方案中，可照亮二维图案以提高图案中所使用的颜色的对比度。
在本描述中，参考光纤预制件相对于二维图案的取向。为了更好地理解，可参考图3。在图3中，示出设置在二维图案前面的光纤预制件的图形表示。光纤预制件是光纤的前体。光纤包括被玻璃材料的一个或多个包层围绕的玻璃材料的核心，包层的玻璃材料与第一（核心）玻璃材料具有不同折射率。光纤预制件类似地具有核心和包层（一个或多个包层），并且可加热并拉伸或伸展以形成光纤。在图3中，示出光纤预制件10。光纤预制件10具有纵轴300。光纤预制件10包括核心301和包层302。预制件10具有外径D，该外径是包层的外部的直径。二维图案320设置在预制件10的后面。将理解，可存在额外的包层，并且可以测量多个外径或包层直径（例如，用于三包层预制件的D1、D2、D3）。二维图案320具有长度L，该长度跨过与预制件10的纵轴300平行的方向。二维图案320的宽度W跨过与预制件10的外径D平行（即，垂直于纵轴300）的方向。
适合用于本发明的各种实施方案的二维图案的长度L不是关键的，但如下文更详细地说明，二维图案的长度L可以有利地在沿着光纤预制件的纵轴的方向上延伸，特征在于图案的多次重复。通常，图案的两次或更多重复足够用于根据本发明的各种实施方案的方法。另一方面，重要的是，用于本发明的各种实施方案的二维图案在它的宽度W方向上延伸到光纤预制件的外径D之外。重要的是，图案在它的宽度W方向上延伸到光纤预制件的外径之外，以便外径的尺寸可根据本发明的各种实施方案的方法进行确定。
根据本发明的各种实施方案的装置包括图像捕获设备。可使用任何图像捕获设备。优选地，图像捕获设备包括数码相机。图像的数字捕获可提供对于在线生产环境检查有利的快速获取率。在本发明的各种实施方案中，装置包括具有内部镜头的数码相机。在本发明的各种实施方案中，装置包括不具有内部镜头的数码相机和设置在预制件与数码相机之间的外部聚焦镜头。优选地，用于本发明的各种实施方案的数码相机将具有大量的像素。由数码相机捕获的图像中存在的像素越多，几何确定的准确性越高，因为由相机捕获的图案图像中的条纹的宽度（厚度）内将涵盖更多的像素。尽管任何特定数码相机的操作特征并不关键，但对于光纤预制件旋转的速度而言，每秒的帧数和曝光时间很重要。因此，例如，如果光纤预制件以每秒一次旋转的速度旋转并且每次旋转将获取三个图像，那么数码相机必须以最低每秒三帧操作。此外，曝光时间应保持较短，以避免模糊。
如上文论述，适于用在本发明的各种优选实施方案中的二维图案可由两个对比颜色构成，更优选地，黑色和明亮的单一色。此类单波长光可通过使用滤波器来提供。此外，合适的二维图案可优选地被照亮。在本发明的各种更优选实施方案中，二维图案包括对比颜色的交替线条，甚至更优选地，黑色和明亮的单一色，以获得最大对比度。在本发明的各种优选实施方案中，合适的二维图案包括以不垂直于光纤预制件的纵轴的一定角设置的对比颜色的交替线条。优选的非垂直的角度可以是40°到50°，并且在各种更优选的实施方案中，是45°。因此，在本发明的某些优选实施方案中，二维图案包括与将要表征的光纤预制件的纵轴设置成45°角的交替黑线条和白线条。适合用于本发明的各种实施方案中的二维图案的线条可具有任何厚度。在本发明的各种优选实施方案中，如在数码相机的成像平面处测量，二维图案中的线条的厚度跨过数字传感器的至少两个像素，更优选地，至少三个像素，并且甚至更优选地，至少五个像素。
根据本发明的各种实施方案的装置包括被配置为使光纤预制件围绕它的纵轴旋转的支撑件和驱动器。支撑件和驱动器可组合成一个结构或设备，或者它们可以完全分开。能够稳定光纤预制件使得它在二维图案与图像捕获设备之间对齐并且使得预制件能够围绕它的纵轴旋转的任何结构可以适当地用于本发明的各种实施方案。可施加转矩以便无需将预制件从它的支撑位置中取出便使预制件围绕它的纵轴旋转的任何驱动器可以适当地用于本发明的各种实施方案，包括但不限于，例如，皮带、滚轴、链条、车床架和类似的设备。在本发明的各种实施方案中，支撑件和/或驱动器还可包括用于检测预制件相对于指定的起始位置的角位置的设备。此检测可由，例如，预制件上的标记和旋转期间标记的光学检测来完成。或者，预制件可沿着它的长度进行标记，并且此类检测可通过图像捕获设备来实施。
本发明的各种实施方案涉及确定光纤预制件的各种几何特性或性质的方法。根据本发明的各种实施方案的方法可使用根据本发明的各种其它实施方案的装置来实施。
可根据本发明方法确定的光纤预制件的几何特性或性质包括预制件核心和包层的直径、椭圆度、D/d比和偏心率以及预制件总弯曲。光纤预制件包括圆柱形核心和围绕核心的包层。因此，光纤预制件具有核心直径d和包层外径D（或者在存在不止一个包层的情况下，多个包层直径）。根据核心直径d和外径D，可确定直径的比D/d。理想情况下，光纤预制件的核心和包层中的每个是具有圆形截面的圆柱形。与完美圆形截面的偏差或者变化的正交测量的半径被称为椭圆度。作为圆柱形形式，核心和包层中的每个具有由它们相应的纵长轴限定的几何中心。与核心和包层之间的共有几何中心线的偏差被称为偏心率（即，不同心）。预制件总弯曲指的是与沿着预制件的长度的线性的任何偏差。
根据本发明的各种实施方案的方法包括提供光纤预制件。如本文所述的任何光纤预制件可用于本发明的方法，所述光纤预制件具有纵轴、外径和圆周。根据本发明的各种实施方案的方法还包括提供二维图案。如本文所述的任何二维图案可用于本发明的方法，所述二维图案具有与光纤预制件的纵轴平行的长度和大于预制件的外径的宽度。描述为根据本发明的装置实施方案优选的二维图像也优选地用于本发明的方法实施方案。根据本发明的各种实施方案的方法还包括提供图像捕获设备。优选地，数码相机用于本发明的方法实施方案。
因此，根据本发明的各种实施方案的方法包括提供光纤预制件、二维图案和图像捕获设备，使得预制件在图案与图像捕获设备之间对齐，因此由图像捕获设备捕获的图像具有通过预制件观察到的图案。
根据本发明的各种实施方案的方法还包括使预制件围绕它的纵轴旋转，以及获取通过预制件观察到的图案的多个图像。多个图像包括在沿着预制件的圆周的不同点处通过预制件观察到的图案的至少两个图像（其中两个不同点不是分开180°）。换言之，多个图像包括：通过预制件观察到的图案的至少一个图像，其中穿过预制件从图像捕获设备延伸到图案的线在沿着预制件圆周的第一点A处入射到预制件上；以及至少一个图像，其中在预制件旋转地移动之后，此线在沿着预制件圆周的不同点B处入射到预制件上。在根据本发明的方法的各种优选实施方案中，多个图像包括在沿着预制件的圆周的至少五个不同点处通过预制件观察到的图案的图像。在根据本发明的方法的各种更优选实施方案中，多个图像包括在沿着预制件的圆周的至少十个不同点处通过预制件观察到的图案的图像。在根据本发明的方法的各种最优选实施方案中，多个图像包括在沿着预制件的圆周的至少十五个不同点处通过预制件观察到的图案的图像。
预制件旋转的速度并不关键，但可针对评估预制件时的速度进行优化。理想情况下，在预制件的一次旋转中获取多个图像。因此，例如，如果多个图像经过选择以包括沿着预制件的圆周的十个不同点处的图像，那么单个旋转周期应是图像捕获设备捕获图像所花的时间的十倍。例如，当使用数码相机并且将获取沿着圆周的十个不同图像时，旋转周期应是由相机的每秒帧数和曝光时间指示的数码相机的图像处理时间的十倍。
在根据本发明的方法的各种优选实施方案中，方法还包括在获取第一多个图像之后沿预制件的纵轴方向移动光纤预制件，随后沿着预制件的长度在不同位置获取沿着预制件的圆周的第二多个图像。第一、第二和任何额外的多个图像如上文所述，除了它们是沿着预制件的长度的不同位置（圆周）捕获之外。换言之，第一多个图像可沿着圆周A获取，并且预制件随后可沿着它的纵轴平移移动，使得从图像捕获设备延伸到图案的线在不同的圆周B处与预制件相交，而且随着预制件再次或连续旋转，第二多个图像随后可在沿着圆周B的若干点处捕获。
根据本发明的各种实施方案的方法还包括从一个或更多的多个图像中确定光纤预制件的至少一个几何性质。根据本发明的各种方法实施方案的几何性质的确定可由预制件的单个圆周处的第一多个图像的分析来实施，或者来自沿着预制件的长度的各种圆周的许多的多个图像可进行分析并平均，以确定预制件的整体性质或平均性质。例如，单个圆周处的单一多个图像可进行分析以确定沿着预制件的长度的一个点处的直径、椭圆度和偏心率，或者许多的多个图像可进行分析以确定整个预制件的此类性质的平均值。预制件总弯曲需要分析许多的多个图像。
根据本发明的各种方法实施方案，几何性质的确定由检测光纤预制件的核心与包层之间的边缘位置的分析来实施。通过评估所获取的图像中的边缘扰动来实施此类分析。例如，参考图4a，示出适合用于根据本发明的方法的二维图案。图4b是通过光纤预制件观察到的图4a中示出的图案的图像。图4b中的“D”和“d”符号分别指的是获取图像所穿过的芯棒的包层直径和核心直径。因此，来源于折射率改变的图案线条的扰动对应于核心和包层直径的边缘，并且在本文中被称为“边缘扰动”。整个预制件的外径由因光在预制件边缘处的折射而造成的图案变化检测到。
用来确定边缘位置的边缘扰动的检查因而可提供核心和包层的直径的指示。用来确定沿着单个圆周的各种不同角旋转处的边缘位置的边缘扰动的检查在彼此比较时可提供椭圆度和离心率的确定。沿着预制件的长度的各种不同点处的这些性质的确定可提供整个预制件的平均性质。预制件弯曲可通过比较不同轴向位置处的绝对边缘位置来确定，这可优选地结合如本文所述的用于检测预制件相对于指定的起始位置的角位置的设备来实施。
在根据本发明的方法的各种优选实施方案中，可提高几何性质确定的准确性和精密度。在此类各种优选实施方案中，可执行图像分析以提供更准确和精密的边缘确定。例如，参考图5，其中数码相机用作图像捕获设备，所获取的每个图像可在单个像素水平进行分析，其中将外径“D”和核心直径“d”处的边缘扰动数字化。
根据本发明的各种优选实施方案的像素分析可包括标准偏差滤波和图像投影平均。在各种实施方案中，像素分析还可包括在标准偏差滤波和图像投影平均之前实施的图像腐蚀噪声降低。图像腐蚀噪声降低包括消除不被其它高强度像素包围的高强度像素。此外，在过渡边界的折射率具有较大差异的情况下，诸如，在整个预制件外径的空气/玻璃边界处，可执行放大率补偿，以改进分析结果。
标准偏差滤波包括用像素相对于环境的标准偏差来替换图像中的每个像素。滤波包括两个步骤。第一步骤是针对沿着像素行的三个像素的子集来计算标准偏差。第二步骤针对沿着像素列的三个像素的子集来计算标准偏差。原始图像由使用标准偏差算法滤波的图像替换，以用于随后的步骤。
图像投影平均可用来将图案中的线条之间的分离边缘平均化，以便只增强真实的失真。图像使用拉冬变换沿着边缘方向投影，以提供平均效应。
用于预制件的核心的边缘位置检测可受到外层的折射效应（放大效应）和空气接口影响。外层的放大效应可通过使用光射线跟踪模拟光学系统来计算，其中已知外层包层的折射率。
本领域的技术人员将了解，在不脱离本发明的广义概念的情况下，可对上文所述的实施方案做出改变。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定实施方案，而是意图涵盖如所附技术方案限定的本发明的精神和范围内的更改。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
提供光纤预制件，所述光纤预制件具有纵轴、外径和圆周；
提供二维图案，所述二维图案具有与所述预制件的所述纵轴平行的长度和大于所述预制件的所述外径的宽度；
提供图像捕获设备，所述图像捕获设备设置成使得所述预制件在所述图案与所述图像捕获设备之间对齐；
使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少两个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第一多个图像；以及
从所述第一多个图像中确定所述预制件的至少一个几何性质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述二维图案照亮。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述二维图案沿纵长方向成周期性。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述二维图案包括对比亮度的交替线条。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述二维图案包括周期性地布置并且以相对于所述预制件的所述纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述非垂直的角度是约40°到约50°。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述二维图案照亮。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像捕获设备包括数码相机。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述二维图案包括周期性地布置并且以相对于所述预制件的所述纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条，其中将所述二维图案照亮，其中所述交替的暗线条和亮线条各自具有厚度，并且其中在所述数码相机的检测平面处所述成像线条的所述厚度至少等于所述数码相机的两个像素的宽度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个图像包括在沿着所述预制件的所述圆周的至少五个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的图像。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一多个图像包括在沿着所述预制件的所述圆周的至少十个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的图像。
12.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在所述预制件的纵轴的方向上移动所述预制件；使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且沿着所述预制件的长度在与所述第一多个图像不同的位置获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少两个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第二多个图像；以及从所述第二多个图像或者所述第一多个图像和所述第二多个图像的组合中确定所述预制件的至少一个几何性质。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述光纤预制件包括具有不同折射率的至少两个圆柱形玻璃层，并且其中确定所述预制件的至少一个几何性质包括识别从所述至少两个圆柱形层中的每个的直径、椭圆度和偏心率中选出的至少一个值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中识别所述至少一个值包括评估所述二维图案在所述多个图像中的扰动，以确定所述至少两个圆柱形层之间的边缘的相对空间位置。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述图像捕获设备是数码相机，并且其中评估所述二维图案在所述多个图像中的所述扰动以确定所述边缘的所述相对空间位置包括标准偏差滤波和图像投影平均。
16.根据权利要求15所述的方法，其中评估所述二维图案在所述多个图像中的所述扰动以确定所述边缘的所述相对空间位置还包括选自由以下组成的组中的至少一个像素操纵：图像腐蚀噪声降低和放大率补偿。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述二维图案包括周期性地布置并且以相对于所述预制件的所述纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条，其中将所述二维图案照亮，其中所述交替的暗线条和亮线条各自具有厚度，并且其中在所述数码相机的检测平面处所述成像线条的所述厚度至少等于所述数码相机的两个像素的宽度。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述图像捕获设备是数码相机，其中所述二维图案包括周期性地布置并且以相对于所述预制件的所述纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条，其中将所述二维图案照亮，其中所述交替的暗线条和亮线条各自具有厚度，并且其中在所述数码相机的检测平面处所述成像线条的所述厚度至少等于所述数码相机的两个像素的宽度；
所述方法还包括在所述预制件的纵轴的所述方向上移动所述预制件；使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且沿着所述预制件的长度在与所述第一多个图像不同的位置获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少两个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第二多个图像；
其中识别所述至少一个值包括评估所述二维图案在所述第一多个图像和所述第二多个图像中的扰动，以确定在沿着所述预制件的所述纵轴的两个不同位置处的所述至少两个圆柱形层之间的边缘的相对空间位置；并且其中评估所述二维图案在所述第一多个图像和所述第二多个图像的每个中的所述扰动以确定所述边缘的所述相对空间位置包括标准偏差滤波和图像投影平均。
19.一种方法，其包括：
提供光纤预制件，所述光纤预制件具有纵轴、外径、圆周，并且包括具有不同折射率的至少两个圆柱形玻璃层；
提供二维图案，所述二维图案具有与所述预制件的所述纵轴平行的长度和大于所述预制件的所述外径的宽度，其中所述二维图案包括周期性地布置并且以相对于所述预制件的所述纵轴非垂直的角度安置的交替的暗线条和亮线条，其中将所述二维图案照亮，其中所述交替的暗线条和亮线条各自具有厚度；
提供数码相机，所述数码相机设置成使得所述预制件在所述图案与所述数码相机之间对齐，其中所述图案的每个线条的所述厚度至少等于所述数码相机的两个像素的宽度；
使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少十个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第一多个图像；
在所述预制件的纵轴的方向上移动所述预制件，并且使所述预制件围绕它的纵轴旋转，并且沿着所述预制件的长度在与所述第一多个图像不同的位置获取在沿着所述预制件的所述圆周的至少十个不同点处通过所述预制件观察到的所述图案的第二多个图像；以及
从所述第一多个图像和所述第二多个图像中确定所述预制件的所述至少两个圆柱形层中的每个的直径、椭圆度和偏心率，其中所述确定包括评估所述二维图案在所述第一多个图像和所述第二多个图像中的扰动，以确定在沿着所述预制件的所述纵轴的两个不同位置处的所述至少两个圆柱形层之间的边缘的相对空间位置；并且其中评估所述二维图案在所述第一多个图像和所述第二多个图像的每个中的所述扰动以确定所述边缘的所述相对空间位置包括图像像素的分析，所述分析包括图像腐蚀噪声降低、标准偏差滤波、图像投影平均和放大率补偿。
20.一种用于确定光纤预制件的几何性质的装置，所述预制件具有纵轴和外径，所述装置包括：
图像捕获设备；
二维图案，其具有与所述预制件的所述纵轴平行的长度和大于所述预制件的所述外径的宽度；
支撑件，其被配置为将所述预制件安置成在所述图像捕获设备与所述二维图案之间对齐，使得当从所述图像捕获设备观察时，所述二维图案在所述预制件的所述纵轴的方向上纵长延伸并且在每个方向上都超出所述预制件的所述外径；以及
驱动器，其被配置为使所述预制件围绕它的纵轴在所述支撑件中旋转。
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