CN106846300A - 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法 - Google Patents

一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106846300A
CN106846300A CN201611239075.0A CN201611239075A CN106846300A CN 106846300 A CN106846300 A CN 106846300A CN 201611239075 A CN201611239075 A CN 201611239075A CN 106846300 A CN106846300 A CN 106846300A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bright
row
electrode bar
prime
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611239075.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106846300B (zh
Inventor
李楚元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Connaught Instrument (china) Co Ltd
Inno Instrument Inc
Original Assignee
Connaught Instrument (china) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Connaught Instrument (china) Co Ltd filed Critical Connaught Instrument (china) Co Ltd
Priority to CN201611239075.0A priority Critical patent/CN106846300B/zh
Publication of CN106846300A publication Critical patent/CN106846300A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106846300B publication Critical patent/CN106846300B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，包括以下步骤：S1、将光纤放入光纤熔接机中进行光纤熔接，设定放电时间和强度；S2、启动电弧放电；S3、等待一段预设时间，获取一帧稳定图像，并取该图像中整个光纤区域作为分析区域；S4、计算所述分析区域中每一列像素的亮度均值；S5、对步骤S4中所有列像素的亮度均值加权平均获得最大亮度均值所在的列，该列为电极棒在图像上的投影，即为确定的电极棒位置。与现有技术相比，本发明具有计算精确、方法简单等优点。

Description

一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法
技术领域
本发明属于图像处理领域，尤其是涉及一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法。
背景技术
光纤熔接机是一种利用高压电弧将两根光纤断面熔化的同时，用高精度运动机构平缓推进，让两根光纤融合成一根，以实现光纤模场的耦合的精密仪器。在接续过程中，推进两侧光纤至放电位置，即电极棒在摄像头成像上的水平位置。因此，需要一种计算电极棒在图像上位置的方法。
现有的确定电极棒位置的方法是根据放电时光纤图像的亮度均值，调整曝光值，使图像的亮度合适，再分析图像的亮度数据，找到最亮的位置，以确定电极棒的位置。该方法有如下缺陷：
(1)分析图像的亮度时，只选取了图像上电极棒两侧较亮的部分进行分析，导致无法找到电极棒的准确位置。
(2)在进行放电时，会多次调整曝光值，这样会造成图像亮度的忽明忽暗，影响用户体验。
(3)调整曝光值亮度时，计算冗余，过程复杂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，选取图像上的整个光纤区域作为分析区域，准确定位。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，包括以下步骤：
S1、将光纤放入光纤熔接机中进行光纤熔接，设定放电时间和强度；
S2、启动电弧放电；
S3、等待一段预设时间，获取一帧稳定图像，并取该图像中整个光纤区域作为分析区域；
S4、计算所述分析区域中每一列像素的亮度均值；
S5、对步骤S4中所有列像素的亮度均值加权平均获得最大亮度均值所在的列，该列为电极棒在图像上的投影，即为确定的电极棒位置。
本发明一实施例中，重复执行步骤S2—S5多次，得到多个电极棒位置，并求平均值，作为确定的电极棒位置。
本发明一实施例中，仅在第二次执行步骤S2—S5之前，根据第一次执行时步骤S4中每一列像素的亮度均值，调整摄像头的曝光值。
本发明一实施例中，调整摄像头的曝光值具体包括：
Sa、设定图像的目标亮度均值stdbright及初次曝光值curexposure；
Sb、根据公式(3)计算实际亮度均值curbright，
其中，j表示第一次执行时，所述分析区域中像素的列数，brightj表示第一次执行时，所述分析区域中第j列的亮度均值；
Sc、根据公式(4)计算目标曝光值stdexposure，即为调整后摄像头的曝光值，
stdexposure＝curexposure*stdbright/curbright (4)
其中，*表示乘法运算符。
本发明一实施例中，所述步骤S3中，预设时间为0.5秒。
本发明一实施例中，所述步骤S4具体为：根据公式(1)计算每一列像素的亮度均值brightj，
其中，xij表示所述分析区域中第i行第j列的像素点的亮度值，i表示所述分析区域中第j列中像素点的行数。
本发明一实施例中，所述步骤S5具体为：根据公式(2)计算最大亮度均值所在的列curelecpos，
其中，brightj表示所述分析区域中第j列的亮度均值，j表示第j列的位置。
本发明一实施例中，该方法还包括在步骤S1前，未放入光纤时，对电极棒位置的预确定步骤S0。
本发明一实施例中，所述预确定步骤S0具体为：
S00、设定放电时间和强度；
S01、启动电弧放电，等待一段预设时间，获取一帧稳定图像；
S02、根据公式(6)计算步骤S01中的图像上每一列像素的亮度均值
其中，x′pq表示步骤S01中的图像上的第p行第q列的像素点的亮度值，p表示步骤S01中的图像上第q列中像素点的行数；
S03、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到其中的最小亮度均值min及最大亮度均值max；
S04、计算阴影亮度值shadow，shadow＝(min+max)*0.45，
其中，*表示乘法运算符；
S05、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到亮度均值大于所述阴影亮度值的所有列，并记录该些列的位置pos1，pos2...posk以及该些列对应的亮度均值bright″1，bright″2...bright″k，然后根据公式(5)计算得到最优列curelecpos′，该最优列即为预确定的电极棒位置，
其中，*表示乘法运算符。
本发明一实施例中，重复执行步骤S01—S05，得到多个预确定位置，并取平均值，作为预确定的电极棒位置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在放入光纤后，选取整个光纤区域作为分析区域，与传统方法只选取图像上电极棒两侧较亮的部分进行分析相比，提高了准确度；
(2)采取多次计算取平均的方法，进一步减小了误差，提高了准确度，同时，多次计算值之间形成参照，能及时发现较大的错误，避免仅通过一次计算而导致的错误；
(3)通过大量试验可知，图像亮度和曝光值存在线性关系，因此，本发明只进行一次曝光值调整，避免了图像亮度的忽明忽暗，提高了用户体验感；
(4)在未放入光纤时，预确定电极棒的位置，可降低由于光纤熔接前电极棒位置确定不准而导致的光纤熔接失败的概率；在预确定位置时，也采取多次计算取平均的方法，提高了预确定位置的准确度。
附图说明
图1为本发明的整体流程图。
图2为本发明实施例中的所提及的像素点示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，包括以下步骤：
S1、将光纤放入光纤熔接机中进行光纤熔接，设定放电时间和强度；
S2、启动电弧放电；
S3、等待一段预设时间，获取一帧稳定图像，并取该图像中整个光纤区域作为分析区域，为了获得稳定的图像，本实施例的预设时间为0.5秒，当然，可以根据光纤熔接机的不同进行合理调整；
S4、计算所述分析区域中每一列像素的亮度均值，每一列中各个像素点的亮度均值求和再取平均值，具体的，根据公式(1)计算每一列像素的亮度均值brightj，
其中，xij表示所述分析区域中第i行第j列的像素点的亮度值，i表示所述分析区域中第j列中像素点的行数；
假设图2所示的由24行24列的黑白像素点组成的图片为所取的分析区域，从上至下行数增加，从左往右列数增加，如果要计算第1列像素的亮度均值，则j取值为1，i取值为24，根据公式(1)得到第1列像素的亮度均值为如果要计算第3列像素的亮度均值，则j取值为3，i取值为24，根据公式(1)得到第3列像素的亮度均值为以此类推，计算其他列像素的亮度均值，在此不再赘述。
S5、对步骤S4中所有列像素的亮度均值加权平均获得最大亮度均值所在的列，该列为电极棒在图像上的投影，即为确定的电极棒位置，具体的，根据公式(2)计算最大亮度均值所在的列curelecpos，
其中，brightj表示所述分析区域中第j列的亮度均值，j表示第j列的位置；
在加权平均时，依据公式(2)，第1列像素的亮度均值的权值为1，第2列像素的亮度均值的权值为2，以此类推。
为了进一步提高位置确定的准确度，本发明一实施例中，通过多次测量求平均的方式进一步减小误差，具体为，重复执行步骤S2—S5多次，得到多个电极棒位置，并求平均值，作为确定的电极棒位置，也就是得到多个curelecpos的值，并将该些值求平均后，作为确定的电极棒位置。
本发明一实施例中，仅在第二次执行步骤S2—S5之前，根据第一次执行时步骤S4中每一列像素的亮度均值，调整摄像头的曝光值。
调整摄像头的曝光值具体包括：
Sa、设定图像的目标亮度均值stdbright及初次曝光值curexposure；
Sb、根据公式(3)计算实际亮度均值curbright，
其中，j表示第一次执行时，所述分析区域中像素的列数，brightj表示第一次执行时，所述分析区域中第j列像素的亮度均值；
Sc、根据公式(4)计算目标曝光值stdexposure，即为调整后摄像头的曝光值，
stdexposure＝curexposure*stdbright/curbright (4)
其中，*表示乘法运算符。
本发明一实施例中，该方法还包括在步骤S1前，未放入光纤时，对电极棒位置的预确定步骤S0，可降低由于光纤熔接前电极棒位置确定不准而导致的光纤熔接失败的概率。
预确定步骤S0具体为：
S00、设定放电时间和强度；
S01、启动电弧放电，等待一段预设时间，获取一帧稳定图像；这里等待的一段预设时间，该时间可根据在实际操作时进行合理确定，以保证获取的图像稳定。
S02、根据公式(6)计算步骤S01中的图像上每一列像素的亮度均值bright′q，
其中，x′pq表示步骤S01中的图像上的第p行第q列的像素点的亮度值，p表示步骤S01中的图像上第q列中像素点的行数；
公式(6)的计算思想与公式(1)的计算思想相同，在此不展开具体描述。
S03、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到其中的最小亮度均值min及最大亮度均值max；
S04、计算阴影亮度值shadow，shadow＝(min+max)*0.45，
其中，*表示乘法运算符；
S05、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到亮度均值大于所述阴影亮度值的所有列，并记录该些列的位置pos1，pos2...posk以及该些列对应的亮度均值bright″1，bright″2...bright″k，然后根据公式(5)计算得到最优列curelecpos′，该最优列即为预确定的电极棒位置，
其中，*表示乘法运算符。
具体来说，假设步骤S05中，bright′1、bright′5、bright′8及bright′12大于阴影亮度值，则k取4，pos1＝1，pos2＝5，pos3＝8，pos4＝12，bright″1＝bright′1，bright″2＝bright′5，bright″3＝bright′8，bright″4＝bright′12，然后再依据公式(5)进行计算。
本发明一实施例中，重复执行步骤S01—S05，得到多个预确定位置，并取平均值，作为预确定的电极棒位置。
综上，本发明在分析熔接放电时的光纤图像时，选取图像中整个光纤区域作为要分析的对象，可以准确确定电极棒在图像中的位置。在进行放电时，仅需调整一次曝光值，避免图像亮度的忽明忽暗，并保证了稳定电极过程中，两个摄像头的图像亮度一致。
虽然本发明对以上实施例进行说明，但是应当理解，这并不意味着本发明将局限于以上实施例。相反，本发明将包括可以包含在由所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有替代，变更和等同方案。

Claims (10)

1.一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将光纤放入光纤熔接机中进行光纤熔接，设定放电时间和强度；
S2、启动电弧放电；
S3、等待一段预设时间，获取一帧稳定图像，并取该图像中整个光纤区域作为分析区域；
S4、计算所述分析区域中每一列像素的亮度均值；
S5、对步骤S4中所有列像素的亮度均值加权平均获得最大亮度均值所在的列，该列为电极棒在图像上的投影，即为确定的电极棒位置。
2.如权利要求1所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，重复执行步骤S2—S5多次，得到多个电极棒位置，并求平均值，作为确定的电极棒位置。
3.如权利要求2所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，仅在第二次执行步骤S2—S5之前，根据第一次执行时步骤S4中每一列像素的亮度均值，调整摄像头的曝光值。
4.如权利要求3所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，调整摄像头的曝光值具体包括：
Sa、设定图像的目标亮度均值stdbright及初次曝光值curexposure；
Sb、根据公式(3)计算实际亮度均值curbright，
c u r b r i g h t = bright 1 + bright 2 + ...... + bright j j - - - ( 3 )
其中，j表示第一次执行时，所述分析区域中像素的列数，brightj表示第一次执行时，所述分析区域中第j列的亮度均值；
Sc、根据公式(4)计算目标曝光值stdexposure，即为调整后摄像头的曝光值，
stdexposure＝curexposure*stdbright/curbright (4)
其中，*表示乘法运算符。
5.如权利要求1所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，所述步骤S3中，预设时间为0.5秒。
6.如权利要求1所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：根据公式(1)计算每一列像素的亮度均值brightj，
bright j = x 1 j + x 2 j + ...... + x i j i - - - ( 1 )
其中，xij表示所述分析区域中第i行第j列的像素点的亮度值，i表示所述分析区域中第j列中像素点的行数。
7.如权利要求1所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：根据公式(2)计算最大亮度均值所在的列curelecpos，
c u r e l e c p o s = bright 1 * 1 + bright 2 * 2 + ...... bright j * j bright 1 + bright 2 + ...... + bright j - - - ( 2 )
其中，brightj表示所述分析区域中第j列像素的亮度均值，j表示第j列的位置。
8.如权利要求1所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，该方法还包括在步骤S1前，未放入光纤时，对电极棒位置的预确定步骤S0。
9.如权利要求8所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，所述预确定步骤S0具体为：
S00、设定放电时间和强度；
S01、启动电弧放电，等待一段预设时间，获取一帧稳定图像；
S02、根据公式(6)计算步骤S01中的图像上每一列像素的亮度均值
bright q ′ , bright q ′ = x 1 q ′ + x 2 q ′ + ...... + x p q ′ p - - - ( 6 )
其中，x′pq表示步骤S01中的图像上的第p行第q列的像素点的亮度值，p表示步骤S01中的图像上第q列中像素点的行数；
S03、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到其中的最小亮度均值min及最大亮度均值max；
S04、计算阴影亮度值shadow，shadow＝(min+max)*0.45，
其中，*表示乘法运算符；
S05、遍历步骤S02中所有的bright′q，得到亮度均值大于所述阴影亮度值的所有列，并记录该些列的位置pos1，pos2...posk以及该些列对应的亮度均值bright″1，bright″2...bright″k，然后根据公式(5)计算得到最优列curelecpos′，该最优列即为预确定的电极棒位置，
curelecpos ′ = bright 1 ′ ′ * pos 1 + bright 2 ′ ′ * pos 2 + ...... bright k ′ ′ * pos k bright 1 ′ ′ + bright 2 ′ ′ + ...... + bright k ′ ′ - - - ( 5 )
其中，*表示乘法运算符。
10.如权利要求9所述的一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法，其特征在于，重复执行步骤S01—S05，得到多个预确定位置，并取平均值，作为预确定的电极棒位置。
CN201611239075.0A 2016-12-28 2016-12-28 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法 Expired - Fee Related CN106846300B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611239075.0A CN106846300B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611239075.0A CN106846300B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106846300A true CN106846300A (zh) 2017-06-13
CN106846300B CN106846300B (zh) 2020-09-08

Family

ID=59114567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611239075.0A Expired - Fee Related CN106846300B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106846300B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108227078A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 诺仪器（中国）有限公司 基于fpga的光纤端面检测方法及系统
CN109191439A (zh) * 2018-08-20 2019-01-11 宁波市智能制造产业研究院 一种靶材工件表面刀纹缺陷检测方法
CN109978951A (zh) * 2019-03-05 2019-07-05 上海大学 一种基于径向离散路径搜索的瓶盖盖面图像快速定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1531661A (zh) * 2000-12-05 2004-09-22 住友电气工业株式会社 熔接设备和熔接方法
CN105357502A (zh) * 2015-12-16 2016-02-24 大豪信息技术（威海）有限公司 光纤熔接机动态图像局部居中显示方法
CN105824076A (zh) * 2015-01-23 2016-08-03 Sei光器件尖端科技株式会社 光纤熔接装置以及光纤的熔接方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1531661A (zh) * 2000-12-05 2004-09-22 住友电气工业株式会社 熔接设备和熔接方法
CN105824076A (zh) * 2015-01-23 2016-08-03 Sei光器件尖端科技株式会社 光纤熔接装置以及光纤的熔接方法
CN105357502A (zh) * 2015-12-16 2016-02-24 大豪信息技术（威海）有限公司 光纤熔接机动态图像局部居中显示方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108227078A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 诺仪器（中国）有限公司 基于fpga的光纤端面检测方法及系统
CN108227078B (zh) * 2017-12-29 2019-12-24 一诺仪器（中国）有限公司 基于fpga的光纤端面检测方法及系统
CN109191439A (zh) * 2018-08-20 2019-01-11 宁波市智能制造产业研究院 一种靶材工件表面刀纹缺陷检测方法
CN109978951A (zh) * 2019-03-05 2019-07-05 上海大学 一种基于径向离散路径搜索的瓶盖盖面图像快速定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106846300B (zh) 2020-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mastronarde Advanced data acquisition from electron microscopes with SerialEM
CN102540636B (zh) 镜头校准系统
CN110967166B (zh) 近眼显示光学系统的检测方法、检测装置和检测系统
CN106846300A (zh) 一种在图像中确定光纤熔接机电极棒位置的方法
CN111210468A (zh) 一种图像深度信息获取方法及装置
CN108833912A (zh) 一种摄像机机芯光轴中心和视场角的测量方法及系统
JP2016024052A (ja) ３次元計測システム、３次元計測方法及びプログラム
US11403745B2 (en) Method, apparatus and measurement device for measuring distortion parameters of a display device, and computer-readable medium
JP6991957B2 (ja) 画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法
US7269281B2 (en) Method for measuring object based on image and photographing apparatus
BRPI0719084A2 (pt) Equipamento de ajuda para ajuste de enfoque de imagem e métodos de provimento de indicação de grau de enfoque e de retroalimentação para permitir a focalização de imagem em tempo real
CN107727616A (zh) 一种辅助对焦方法及装置
CN110233963A (zh) 一种双目相机间距调节方法及装置
CN111028779B (zh) 显示面板的补偿方法、装置以及显示面板
CN109862345A (zh) 视场角测试方法和系统
JP3491343B2 (ja) 焦点検出装置および焦点検出方法
CN113160090B (zh) 一种图像校正的方法及装置
CN107784673B (zh) 一种基于非均匀性校正的光纤图像处理方法
CN100334463C (zh) 激光测距系统光学校准装置及方法
WO2016194234A1 (ja) 画像処理装置、撮像装置、顕微鏡システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム
WO2015100757A1 (zh) 基于ccd相机的lcd全灰阶数据采集方法
CN108692921B (zh) 摄像模组解析力与镜头解析力核准方法
KR101703715B1 (ko) 카메라 광중심 측정을 위한 영상 처리 장치 및 그 방법
JP4785041B2 (ja) 被測定線状体の外径測定方法
CN105303556B (zh) 基于直线特征的摄像机非线性畸变参数求解方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200908

Termination date: 20201228