CN111545545A - 光纤端面清洁方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤端面清洁方法，该方法包括：接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面；向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束；根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清洁；若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面的操作。本发明还公开了一种光纤端面清洁装置、设备及可读存储介质。本发明实现了从光纤端面检测到光纤端面清洁的全自动化过程，节省了人力，也使光纤端面的清洁检测更加准确，提高了光纤的清洁效率。

Description

光纤端面清洁方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及通信设施检修领域，尤其涉及光纤端面清洁方法、装置、设 备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的进步和网络通信的快速发展，光纤作为通信连接线，在人们 的日常生活中已普遍使用，但由于光纤通信原理的特殊性，对光纤(连接) 端面的保养与维护提出了更高的要求。

已知，光纤端面污染造成的通信故障占所有光纤通信故障原因的比例较 高，而目前针对光纤端面的清洁通常采用人工借助放大设备(例如，电子放 大镜)进行目测，并手动清理的方法，在大量消耗人力的同时，也因人为判 断光纤端面是否需要清洁具有较强的主观性，易产生误判，使光纤清洁效率 低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光纤端面清洁方法，旨在解决目前针对 光纤端面的清洁在大量消耗人力的同时，也因人为判断光纤端面是否需要清 洁具有较强的主观性，易产生误判，使光纤清洁效率低的技术问题。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种光纤端面清洁方法，所述光 纤端面清洁方法包括以下步骤：

接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目标纤芯端 面；

向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所述目标纤 芯端面反射的第二光束；

根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清 洁；

若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面的操作。

可选地，所述根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端 面是否需要清洁的步骤，包括：

获取所述目标纤芯端面对应目标纤芯的材质信息；

根据所述第一光束的波长、所述第一光束的发射角度和所述材质信息， 确定所述目标纤芯的反射率；

计算所述第二光束和所述第一光束的能量比值；

若所述能量比值与所述反射率的差值大于第一预设阈值，则判定所述目 标纤芯端面需要清洁；

若所述能量比值与所述反射率的差值小于或等于第一预设阈值，则判定 所述目标纤芯端面不需要清洁。

可选地，所述向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束 经所述目标纤芯端面反射的第二光束的步骤，包括：

向所述目标纤芯端面发射第一光束，根据所述第一光束的发射角度，和 所述目标纤芯端面的位置，确定光束接收位置；

在所述光束接收位置接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二 光束。

可选地，所述根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端 面是否需要清洁的步骤，包括：

计算所述第二光束与所述第一光束的数量比值；

若所述数量比值小于第二预设阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

若所述数量比值大于或等于第二预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不 需要清洁。

可选地，所述接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应 的目标纤芯端面的步骤之后，包括：

对所述目标纤芯端面进行拍摄，得到目标图像，并确定所述目标纤芯端 面在所述目标图像中的成像区域；

计算所述成像区域中所有像素点的平均色彩数值，和预设标准数值的差 值；

若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值大于第三预设阈值，则 判定所述目标纤芯端面需要清洁；

若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值小于或等于第三预设 阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

可选地，所述若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯 端面的操作的步骤之后，包括：

当清洁操作完成时，向所述目标纤芯端面发射第三光束，并接收所述第 三光束经所述目标纤芯端面反射的第四光束；

根据所述第三光束和所述第四光束，判断所述目标纤芯端面是否需要二 次清洗；

若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述目标纤芯端面需要打 磨。

可选地，所述若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述目标纤 芯端面需要打磨的步骤之后，包括：

获取所述第三束光照射所述目标纤芯断面时形成的干涉条纹图；

若所述干涉条纹图中存在弯曲的目标条纹，则根据所述目标条纹和所述 第三光束的波长，确定所述目标条纹对应的目标纤芯端面上的凸起厚度或凹 陷深度；

根据所述凸起厚度或所述凹陷深度，控制预设打磨模块，对所述目标纤 芯端面进行打磨。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种光纤端面清洁装置，所述光 纤端面清洁装置包括：

接收模块，用于接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对 应的目标纤芯端面；

光束发射与接收模块，用于向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收 所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束；

判断模块，用于根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯 端面是否需要清洁；

清洁模块，用于若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤 芯端面的操作。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种光纤端面清洁设备，所述光 纤端面清洁设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处 理器上运行的光纤端面清洁程序，所述光纤端面清洁程序被所述处理器执行 时实现如上述的光纤端面清洁方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述 计算机可读存储介质上存储有光纤端面清洁程序，所述光纤端面清洁程序被 处理器执行时实现如上述的光纤端面清洁方法的步骤。

本发明实施例提出的一种光纤端面清洁方法、装置、设备及可读存储介 质。本发明实施例中光纤端面清洁程序接收到接收光纤端面检测请求时，确 定光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面，光纤端面清洁程序通过控制光束 发射模块向目标纤芯端面倾斜发射第一光束，并控制光束接收模块接收第一 光束在目标纤芯端面上反射的第二光束，通过对第一光束和第二光束的分析， 判断目标纤芯端面是否需要清洁，并在目标纤芯端面需要清洁的情况下，控 制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁，本实施例中光纤端面清洁方法实现了 从光纤端面检测到光纤端面清洁的全自动化过程，节省了人力，也使光纤端 面的清洁检测更加准确，提高了光纤的清洁效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光纤端面清洁设备一种实施方式的硬件结构 示意图；

图2为本发明光纤端面清洁方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明光纤端面清洁方法第一实施例中光束反射示意图；

图4为本发明光纤端面清洁方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明光纤端面清洁方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明光纤端面清洁方法第四实施例的流程示意图；

图7为本发明光纤端面清洁方法第四实施例中的目标图像示意图；

图8为本发明光纤端面清洁方法第五实施例的流程示意图；

图9为本发明光纤端面清洁方法第五实施例中的目标图像示意图；

图10为本发明光纤端面清洁方法第五实施例中计算凸起厚度或凹陷深度 的示意图；

图11为本发明光纤端面清洁装置一实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元” 的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、 “部件”或“单元”可以混合地使用。

本发明实施例光纤端面清洁终端(又叫终端、设备或者终端设备)包括 个人电脑和安装有处理器的终端，还包括光束发射与接收模块、摄像模块、 清洁模块和打磨模块等。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004， 用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现 这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单 元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无 线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI 接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器 (non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立 于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路， 传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感 器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器， 其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感 器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一 种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横 竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、 敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红 外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限 定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部 件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系 统、网络通信模块、用户接口模块以及光纤端面清洁程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台 服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客 户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光纤 端面清洁程序，所述光纤端面清洁程序被处理器执行时实现下述实施例提供 的光纤端面清洁方法中的操作。

基于上述设备硬件结构，提出了本发明光纤端面清洁方法的实施例。

参照图2，在本发明光纤端面清洁方法的第一实施例中，所述光纤端面清 洁方法包括：

步骤S10，接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目 标纤芯端面。

本实施例中光纤端面清洁方法应用于光纤端面清洁设备，其中，光纤端 面清洁设备包括个人电脑和安装有处理器的终端，还包括光束发射与接收模 块、摄像模块、清洁模块和打磨模块等。

本实施例中光纤端面检测请求是指，当待检测的光纤进入到端面检测环 节时，所生成的一种标志着光纤端面检测开始的请求，可知地，当待检测光 纤进入到光纤端面检测设备时，光纤端面清洁程序接收到光纤端面检测请求， 并确定触发光纤端面检测请求的待检测光纤，根据光纤的结构，可进一步确 定待检测光纤的纤芯端面，即本实施例中的目标纤芯端面。可知地，目前市 面上常见的光纤包括两种，即单模光纤和多模光纤，而单模光纤和多模光纤 都具有相同的多层结构，多层结构由内向外分别是纤芯(芯层)、玻璃封套(包层)和塑料外套(涂覆层)，单模光纤和多模光纤在纤芯上的区别为，单模光 纤的纤芯直径通常在8至10μm(微米，长度单位，等于0.0001厘米)，而多 模光纤的纤芯直径通常在50至100μm，本实施例中光纤端面清洁方法主要 是对纤芯的清洁。

步骤S20，向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所 述目标纤芯端面反射的第二光束。

可知地，如图3所示，通过发光点(光源)向目标纤芯端面(即图3中 的光纤纤芯端面)发射的(自然)光束即是本实施例中的第一光束，而根据 光的反射原理，第一光束在目标纤芯端面上肯定会发生反射，又因为光纤纤 芯的材质为混合了五氧化二磷和二氧化锗等掺杂剂的高纯度二氧化硅(石英 玻璃)，所以第一光束到达目标纤芯端面后，还会发生折射，第一光束在目标 纤芯端面上反射的光束即是本实施例中的第二光束。

步骤S30，根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是 否需要清洁。

可知地，目标纤芯端面的常见的污染包括，灰尘污染、油渍污染和液体) (残留物)污染，检测光纤的纤芯端面是否污染的方法可以是，人工借助(电 子)显微镜，目测光纤端面是否被污染，然而这种人工检测在耗费大量人力 的同时，还因人为判断具有较强的主观性，使人工检测的误判较多，检测效 率低，而本申请通过向目标纤芯端面发射的第一光束，和第一光束在目标纤 芯端面上反射的第二光束，以及光纤清洁的行业标准，确定目标纤芯端面是 否需要清洁，如表1所示，表1为光纤清洁的行业标准。

脏污现象	纤芯	包层
			可擦除脏污	不允许	不允许
液体残余	不允许	不允许
			不可擦除脏污	不允许	不允许＞20μm的污点
斑点	不允许	斑点的累加直径小于30μm
			划痕	不允许	不允许＞5μm的划痕

表1

步骤S40，若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面 的操作。

可知地，由表1可知，若目标纤芯端面不需要清洁，即目标纤芯端面平 整无异物，则向目标纤芯端面发射的第一光束，与第一光束在目标纤芯端面 上反射的第二光束在光束的条数上应该是相等的，若第一光束在目标纤芯端 面上反射的第二光束与第一光束在光束的条数上不相等，则说明光纤的纤芯 端面需要清洁，且若目标纤芯端面平整无异物，则目标纤芯端面上不存在杂 质，而根据光在物体表面的反射率的计算方法可知，光在物体表面的反射率 只与物体本身(材质)、入射光波长和入射角度，可知地，入射光波长和入射角度都可以固定，通过计算待检测光纤的纤芯端面的反射率，并将待检测光 纤的纤芯端面的反射率与标准光纤(即不需要清洁的光纤)的纤芯端面的反 射率相比，若两者的差距达到一定值，即说明待检测光纤的纤芯端面存在其 他物质(杂质)，也说明了待检测光纤的纤芯端面需要清洁，这种情况下，光 纤端面清洁程序将会控制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁，具体的清洁过 程本实施例不再详述。

在本实施例中光纤端面清洁程序接收到接收光纤端面检测请求时，确定 光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面，光纤端面清洁程序通过控制光束发 射模块向目标纤芯端面倾斜发射第一光束，并控制光束接收模块接收第一光 束在目标纤芯端面上反射的第二光束，通过对第一光束和第二光束的分析， 判断目标纤芯端面是否需要清洁，并在目标纤芯端面需要清洁的情况下，控 制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁，本实施例中光纤端面清洁方法实现了 从光纤端面检测到光纤端面清洁的全自动化过程，节省了人力，也使光纤端 面的清洁检测更加准确，提高了光纤的清洁效率。

进一步地，参照图4，在本发明上述实施例的基础上，提出了本发明光纤 端面清洁方法的第二实施例。

本实施例是第一实施例中步骤S30细化的步骤，本实施例与本发明上述 实施例的区别在于：

步骤S31，获取所述目标纤芯端面对应目标纤芯的材质信息。

可知地，由于光纤的用途和种类的不同，组成光纤的材质也不尽相同， 大部分的光纤都含有二氧化硅，有的还混合了五氧化二磷和二氧化锗等掺杂 剂，但同一种光纤的材质是相同的，获取目标纤芯的材质信息的目的是，光 在物体表面的反射率只与物体本身的材质、入射光波长和入射角度有关，因 此，获取目标纤芯的材质信息，对确定光在目标纤芯端面的反射率至关重要。

步骤S32，根据所述第一光束的波长、所述第一光束的发射角度和所述材 质信息，确定所述目标纤芯的反射率。

本实施例中目标纤芯是指，纤芯端面没有杂质，不需要清洁的光纤纤芯， 引出目标纤芯的作用是，为待检测光纤提供比对方，作为衡量待检测光纤是 否需要清洗的标准。本实施例中反射率是指，物体表面反射的辐射能量占总 辐射能量的百分比，光在物体表面的反射率只与物体本身的材质、入射光波 长和入射角度有关，可知地，当入射光的总辐射能量、入射光波长和入射角 度固定时，通过获取同一种入射光(入射光波长和入射角度一定)在待检测 光纤的纤芯端面(即目标纤芯端面)上反射的辐射能量，和在标准光纤(即 不需要清洁的光纤)的纤芯端面上反射的辐射能量，并将两者进行对比，若 两者差异达到一定值，即说明待检测光纤的纤芯端面的材质，与标准光纤的 纤芯端面的材质不同，也间接说明了待检测光纤的纤芯端面存在杂质异物， 本实施例中根据第一光束的波长和发射角度，以及目标纤芯的材质，确定目 标纤芯的端面的反射率。

步骤S33，计算所述第二光束和所述第一光束的能量比值。

本实施例中能量比值是指，第二光束与第一光束的辐射能量比值，其中， 第二光束是指第一光束经目标纤芯端面反射的光束，第二光束的辐射能量即 是目标纤芯端面反射的辐射能量比值，而第一光束的辐射能量即是总辐射能 量，因此，根据反射率的定义可知，第二光束与第一光束的辐射能量比值即 是目标纤芯端面的反射率，即本实施例中的能量比值。

步骤S34，若所述能量比值与所述反射率的差值大于第一预设阈值，则判 定所述目标纤芯端面需要清洁。

本实施例中第一预设阈值是指，经过很多次实验，在保持入射光波长和 入射角度不变的情况下，更换多个不需要清洁的标准光纤，以获取多组光纤 端面的反射率数据，去掉反射率最大的数据和反射率最小的数据，计算剩下 的反射率数据中的数据最大差值和数据最小差值，第一预设阈值即在数据最 大差值与数据最小差值之间，可任意选择，实验获取的反射率数据组越多， 第一预设阈值就越具有参考性。可知地，本实施例中能量比值与反射率的差 值若大于第一预设阈值，则说明目标纤芯端面的反射率与标准纤芯端面的反 射率差异较大，光纤端面清洁程序将判定目标纤芯端面需要清洁，在判定目 标纤芯端面需要清洁后，光纤端面清洁程序还可控制清洁模块对目标纤芯端 面进行清洁。

步骤S35，若所述能量比值与所述反射率的差值小于或等于第一预设阈 值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

可知地，若能量比值与反射率的差值小于或等于第一预设阈值，则说明 目标纤芯端面的反射率与标准纤芯端面的反射率差异不大，光纤端面清洁程 序将判定目标纤芯端面不需要清洁，并控制光纤端面清洁装置结束目标纤芯 端面的检测。

在本实施例中通过反射率与物体表面反射的辐射能量、总辐射能量、物 体本身的材质、入射光波长和入射角度的关系，在固定总辐射能量、入射光 波长和入射角度的条件下，引入标准纤芯端面的反射率作为参考，给出了一 种判断目标纤芯端面是否有异物的方法，实现了目标纤芯端面是否需要清洁 的自动化判定，节省了人力，也使得对目标纤芯端面是否需要清洁的判断更 加准确，提高了光纤检测效率。

进一步地，参照图5，在本发明上述实施例的基础上，提出了本发明光纤 端面清洁方法的第三实施例。

本实施例也是第一实施例中步骤S30细化的步骤，本实施例与本发明上 述实施例的区别在于：

步骤S36，计算所述第二光束与所述第一光束的数量比值。

可知地，若目标纤芯端面是平滑无杂质的，则在第二光束的接收位置处 能接收到所有第一光束的反射光束，即第二光束与第一光束在束数上应是相 同，在接收位置接收到的第二光束，与第一光束的数量比值也应该为1，但这 是理想状态的结果，即便是实验室条件下，数量比值也不为1，且根据光纤清 洁的行业标准也可知，数量比值不为1，但为了保证数量比值对目标纤芯端面 是否平滑无异物的参考价值更高，第一光束在光的束数上应尽量多，这样， 第一光束在目标纤芯端面上的反射点将覆盖目标纤芯端面的每个点，若目标纤芯端面上某个点存在异物，则该点在放大情况下会存在凸起的现象，而第 一光束在该点上的反射轨迹将发生变化，导致接收位置处的光线接收模块接 收不到该点反射的光束。

步骤S37，若所述数量比值小于第二预设阈值，则判定所述目标纤芯端面 需要清洁。

本实施例中第二预设阈值是指，经过很多次实验，在保持第一光束波长 和入射角度不变的情况下，更换多个不需要清洁的标准光纤，以获取多组数 量比值(即在接收位置接收到的第二光束，与第一光束的束数比值，本实施 例中以下数量比值均指在接收位置接收到的第二光束，与第一光束的束数比 值)，去掉数量比值最大的数据和数量比值最小的数据，计算剩下的数量比值 数据之间的数据最大差值和数据最小差值，第二预设阈值即在数据最大差值 与数据最小差值之间，可任意选择，实验获取的数量比值数据组越多，第二预设阈值就越具有参考性。可知地，本实施例中数量比值若小于第二预设阈 值，则说明目标纤芯端面的数量比值与标准纤芯端面的数量比值差异较大， 光纤端面清洁程序将判定目标纤芯端面需要清洁，在判定目标纤芯端面需要 清洁后，光纤端面清洁程序还可控制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁。

步骤S38，若所述数量比值大于或等于第二预设阈值，则判定所述目标纤 芯端面不需要清洁。

可知地，若数量比值大于或等于第二预设阈值，则说明目标纤芯端面的 反射率与标准纤芯端面的反射率差异不大，光纤端面清洁程序将判定目标纤 芯端面不需要清洁，并控制光纤端面清洁装置结束目标纤芯端面的检测。

具体地，第一实施例中步骤S20细化的步骤，包括：

步骤a1，向所述目标纤芯端面发射第一光束，根据所述第一光束的发射 角度，和所述目标纤芯端面的位置，确定光束接收位置。

步骤a2，在所述光束接收位置接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反 射的第二光束。

本实施例中光束接收位置是指，根据光的反射可知，当得知光的发射角 度和反射面(即本实施例中的目标纤芯端面)后，反射光的反射轨迹也随之 确定，第二光束的接收位置即在反射光的反射轨迹上，以与反射轨迹垂直的 状态设置一光线接收模块，且该光线接收模块仅能接收到与之垂直的光线。 确定第二光束的接收位置的目的是，接收第一光束经目标纤芯端面反射的第 二光束，如图3所示，发光点发射第一光束，发光点与光纤纤芯端面的位置， 确定了第一光束的发射角度，也确定了第二光束的反射轨迹，光束接收位置 位于第二光束的反射轨迹上。

在本实施例中通过光的反射，在固定第一光束的入射角度、目标纤芯端 面的位置和接收位置的条件下，引入标准纤芯端面的数量比值作为参考，给 出了另一种判断目标纤芯端面是否有异物的方法，实现了目标纤芯端面是否 需要清洁的自动化判定，节省了人力，也使得对目标纤芯端面是否需要清洁 的判断更加准确，提高了光纤检测效率。

进一步地，参照图6，在本发明上述实施例的基础上，提出了本发明光纤 端面清洁方法的第四实施例。

本实施例是第一实施例中步骤S10之后的步骤，本实施例与本发明上述 实施例的区别在于：

步骤S50，对所述目标纤芯端面进行拍摄，得到目标图像，并确定所述目 标纤芯端面在所述目标图像中的成像区域。

本实施例中目标图像是指，以垂直于目标纤芯端面的方向拍摄的以目标 纤芯端面为中心的图像，成像区域是指目标纤芯端面在目标在图像中的位置。 如图7所示，图7中a和b为目标图像的示意图，图的中心为目标纤芯端面 在目标图像中的成像区域，光纤的其他组成部分(例如包层)图中未画出， 可知地，可选地，拍摄目标图像的设备有很多种，但考虑到本实施例判断目 标纤芯端面是否需要清洁的方法，以及纤芯的材质，本实施例拍摄目标图像 的设备选用光纤显微镜，图7中a和b也为光纤显微镜拍摄的目标纤芯端面 的示意图，图7中a和b中心部位的圆圈即是本实施例中的成像区域。

步骤S60，计算所述成像区域中所有像素点的平均色彩数值，和预设标准 数值的差值。

可知地，若目标纤芯端面没有异物，不需要清洁，则拍摄得到的目标图 片中的成像区域应呈现均匀的色彩，如图7中a图像所示，即图7中的a图像 为标准光纤的纤芯端面示意图，本实施例中预设标准数值是指，标准光纤的 纤芯端面对应的目标图像的成像区域中所有像素点的平均色彩数值，这里的 色彩数值是指RGB(工业界的一种颜色标准)值，可知地，RGB值中R值＝G 值＝B值时，表示的颜色是白色、灰色和黑色，其中，R值＝0，G值＝0，B值＝0时，表示白色；R值＝255，G值＝255，B值＝255时，表示黑色，其他相等 的RGB值表示灰色，且数值越大，灰色越深。步骤S150，若所述平均色彩数 值和所述预设标准数值的差值大于第三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面 需要清洁，并执行清洁所述目标纤芯端面的操作。

步骤S70，若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值大于第三预设 阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁。

可知地，当目标纤芯端面存在异物时，异物在成像区域中的点将呈现出 (与其他无异物的点相比)较深的灰色，如图7中b图像所示，很明显，b图 像中有五处存在异物的点，这些异物所在的位置上的像素点的色彩数值将比 其他无异物的位置上的像素点的色彩数值高，根据光纤清洁的行业标准，纤 芯所在区域不允许出现异物，所以本实施例中的平均色彩数值应与预设标准 数值相等，才能表示目标纤芯端面不需要清洁，但预设标准数值的确定是经 过很多次实验，在保持其他拍摄系数(如曝光率)不变的情况下，对多个不 需要标准的标准光纤进行拍摄，所得到的，但由于受其他不可控的外部因素 (如环境光)影响，本身实验中得到的多组标准数值就不相同，但差异很小， 本实施例中的第三预设阈值是指，将实验中得到的多组标准数值，去掉其中 最大的数值和最小的数值，计算剩下的标准数值之间的最大差值和最小差值， 第三预设阈值即在最大差值与最小差值之间，可任意选择，实验获取的标准 数值越多，第三预设阈值就越具有参考性。可知地，本实施例中平均色彩数 值和所预设标准数值的差值若大于第三预设阈值，则说明目标纤芯端面成像 区域的平均色彩数值与预设标准数值差异较大，光纤端面清洁程序将判定目 标纤芯端面需要清洁，在判定目标纤芯端面需要清洁后，光纤端面清洁程序 还可控制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁。

步骤S80，若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值小于或等于第 三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

可知地，若本实施例中平均色彩数值和所预设标准数值的差值小于或等 于第三预设阈值，则说明目标纤芯端面成像区域的平均色彩数值与预设标准 数值差异不大，光纤端面清洁程序将判定目标纤芯端面不需要清洁，并控制 光纤端面清洁装置结束目标纤芯端面的检测。

在本实施例中通过计算目标纤芯端面成像区域的平均色彩数值，并引入 预设标准数值作为参考，给出了另一种判断目标纤芯端面是否有异物的方法， 实现了目标纤芯端面是否需要清洁的自动化判定，节省了人力，也使得对目 标纤芯端面是否需要清洁的判断更加准确，提高了光纤检测效率。

进一步地，参照图8，在本发明上述实施例的基础上，提出了本发明光纤 端面清洁方法的第五实施例。

本实施例是第一实施例中步骤S40之后的步骤，本实施例与本发明上述 实施例的区别在于：

步骤S90，当清洁操作完成时，向所述目标纤芯端面发射第三光束，并接 收所述第三光束经所述目标纤芯端面反射的第四光束。

本实施例中每次清洁操作完成后都要进行复判，以确保清洁成功，复判 的过程与初次判断的过程相同，本实施例中的第三光束与第一实施例中的第 一光束本质相同，即发射角度相同，波长相同。

步骤S100，根据所述第三光束和所述第四光束，判断所述目标纤芯端面 是否需要二次清洗。

在复判确定目标纤芯端面仍需要清洁的情况下，光纤端面清洁程序将再 次控制清洁模块对目标纤芯端面进行清洁，这样循环复判的次数可以为2次， 也可以为3次，若复判并再次清洁后，光纤端面清洁程序仍判定目标纤芯端 面需要清洁，则说明目标纤芯端面存在镶入式的异物(由分子运动定论可知， 当不同的两种物质接触的时间较长时，两种物质将出现彼此进入对方的现 象)，或者目标纤芯端面存在凹凸不平的现象(没有异物)，这两种现象都将 导致上述实施例中判断目标纤芯端面是否有异物的方法，继续判定目标纤芯 端面存在异物，但再次判定目标纤芯端面存在异物后，光纤端面清洁程序将 确定目标纤芯端面不需要二次清洗。

步骤S110，若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述目标纤芯 端面需要打磨。

可知地，若目标纤芯端面存在镶入式的异物，或者目标纤芯端面存在凹 凸不平的现象，通过异物清洁显然不能解决问题，这种情况下，就需要对目 标纤芯端面进行打磨，以磨除镶入式的异物，和解决目标纤芯端面凹凸不平 的现象。

具体地，步骤S110之后的步骤，包括：

步骤S120，获取所述第三束光照射所述目标纤芯断面时形成的干涉条纹 图。

本实施例中劈尖干涉结构的创建如图9所示，使一片很平的玻璃板与光 纤纤芯端面之间形成一个很小的角度，如图9中的角度θ，这样就构成了劈 尖干涉结构，以垂直于目标纤芯端面并朝向目标纤芯端面的方向发射第三光 束，如图9所示，本实施例中第三光束是指，通过发光点(光源)发射的(自 然)光束，与第一实施例中的第一光束本质上没有区别。根据薄膜干涉的理 论，通过发射第三光束，便可得到干涉条纹图。若得到的干涉条纹图如图9 中的a条纹图所示，则说明目标纤芯端面是平滑的；若得到的干涉条纹图如 图9中的b条纹图所示，则说明目标纤芯端面存在凸起，且目标纤芯端面上 的凸起位置与b条纹图中弯曲条纹的位置对应；若得到的干涉条纹图如图9 中的c条纹图所示，则说明目标纤芯端面存在凹陷，且目标纤芯端面上的凹 陷位置与b条纹图中弯曲条纹的位置对应。若目标纤芯端面存在凹陷或凸起， 则光纤端面清洁程序将判定目标纤芯端面需要打磨。

步骤S130，若所述干涉条纹图中存在弯曲的目标条纹，则根据所述目标 条纹和所述第三光束的波长，确定所述目标条纹对应的目标纤芯端面上的凸 起厚度或凹陷深度。

可知地，根据薄膜干涉理论可知，通过获取弯曲条纹(即本实施例中的 目标条纹)的宽度(图10中的h2)，弯曲条纹与右侧临近条纹的距离(图10 中的h1)，以及第三光束的波长，即可计算目标条纹对应的目标纤芯端面位置 上的凸起厚度或凹陷深度，对应的计算公式为：凸起厚度或凹陷深度＝(弯曲 条纹宽度÷弯曲条纹与右侧临近条纹的距离)×(光波长÷2)，在图10中的 对应公式为：S1＝(h2÷h1)×(λ÷2)，其中，λ为第三光束的波长。

步骤S140，根据所述凸起厚度或所述凹陷深度，控制预设打磨模块，对 所述目标纤芯端面进行打磨。

计算得到目标纤芯端面上的凸起厚度或凹陷深度后，光纤端面清洁程序 将根据计算得到的凸起厚度或凹陷深度，控制预设打磨模块，对目标纤芯端 面进行打磨，具体地，若凸起厚度或凹陷深度越大，则可以控制输入预设打 磨模块的功率增大，以使预设打磨模块快速磨平凸起或凹陷。

在本实施例中通过薄膜干涉理论，在光纤端面清洁程序判定目标纤芯端 面需要打磨时，控制预设打磨模块对目标纤芯端面进行打磨，给出了一种判 断目标纤芯端面是否需要打磨的方法，实现了目标纤芯端面是否需要打磨的 自动化判定，节省了人力，也使得对目标纤芯端面是否需要打磨的判断更加 准确，提高了光纤检测效率。

可以理解的是，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例的方法， 并从第二至第五实施例中任意选择一个或多个实施例与第一实施例的技术方 案结合。

例如，上述第二实施例可以与第三实施例进行简单的结合，即，在第三 实施例中当数量比值大于或等于第二预设阈值时，仅能判定目标纤芯端面是 平滑的，这其中还包括目标纤芯端面存在镶入式异物的现象，而在第二实施 例中当能量比值与所述反射率的差值大于第一预设阈值时，仅能判定目标纤 芯端面是没有异物的(包括镶入式异物)，这其中还包括目标纤芯端面凹凸不 平的现象，因此，将第二实施例与第三实施例进行简单的结合，即可判断目 标纤芯端面是否平滑且没有镶入式异物。

具体地，通过先计算第二光束和第一光束的能量比值，并在能量比值与 反射率的差值大于第一预设阈值时，进一步计算接收位置接收到的第二光束 与第一光束的数量比值，在数量比值大于或等于第二预设阈值时，判定目标 纤芯端面是平滑的，但存在镶入式异物的现象；

或者，通过先计算第二光束和第一光束的能量比值，并在能量比值与反 射率的差值小于或等于第一预设阈值时，进一步计算接收位置接收到的第二 光束与第一光束的数量比值，在数量比值小于第二预设阈值时，判定目标纤 芯端面没有异物，但存在凹凸不平的现象。

可知地，第二实施例与第三实施例进行简单的结合后，还可以与第五实 施例再结合，即当判定目标纤芯端面是平滑的，但存在镶入式异物的现象， 或者目标纤芯端面没有异物，但存在凹凸不平的现象时，判定目标纤芯端面 需要打磨，并执行打磨操作。

可以理解的是，上述实施例之间的结合仅做举例说明，并不代表所有的 可以结合的实施例。

此外，参照图11，本发明实施例还提出一种光纤端面清洁装置，所述光 纤端面清洁装置包括：

接收模块10，用于接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求 对应的目标纤芯端面；

光束发射与接收模块20，用于向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接 收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束；

判断模块30，用于根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤 芯端面是否需要清洁；

清洁模块40，用于若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标 纤芯端面的操作。

在一实施例中，所述判断模块，包括：

材质信息获取模块，用于获取所述目标纤芯端面对应目标纤芯的材质信 息；

反射率确定模块，用于根据所述第一光束的波长、所述第一光束的发射 角度和所述材质信息，确定所述目标纤芯的反射率；

能力比值计算模块，用于计算所述第二光束和所述第一光束的能量比值；

第一判定模块，用于若所述能量比值与所述反射率的差值大于第一预设 阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

第二判定模块，用于若所述能量比值与所述反射率的差值小于或等于第 一预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

在一实施例中，所述光束发射与接收模块，包括：

光束接收位置确定模块，用于向所述目标纤芯端面发射第一光束，根据 所述第一光束的发射角度，和所述目标纤芯端面的位置，确定光束接收位置；

第二光束接收模块，用于在所述光束接收位置接收所述第一光束经所述 目标纤芯端面反射的第二光束。

在一实施例中，所述判断模块，还包括：

数量比值计算模块，用于计算所述第二光束与所述第一光束的数量比值；

第三判定模块，用于若所述数量比值小于第二预设阈值，则判定所述目 标纤芯端面需要清洁；

第四判定模块，用于若所述数量比值大于或等于第二预设阈值，则判定 所述目标纤芯端面不需要清洁。

在一实施例中，所述的光纤端面清洁装置，还包括：

成像区域确定模块，用于对所述目标纤芯端面进行拍摄，得到目标图像， 并确定所述目标纤芯端面在所述目标图像中的成像区域；

比例值计算模块，用于计算所述成像区域中所有像素点的平均色彩数值， 和预设标准数值的差值；

第五判定模块，用于若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值大 于第三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

第六判定模块，用于若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值小 于或等于第三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

在一实施例中，所述的光纤端面清洁装置，还包括：

第四光束接收模块，用于当清洁操作完成时，向所述目标纤芯端面发射 第三光束，并接收所述第三光束经所述目标纤芯端面反射的第四光束；

二次清洗判断模块，用于根据所述第三光束和所述第四光束，判断所述 目标纤芯端面是否需要二次清洗；

第七判定模块，用于若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述 目标纤芯端面需要打磨。

在一实施例中，所述第四判定模块，包括：

干涉条纹图形成模块，用于获取所述第三束光照射所述目标纤芯断面时 形成的干涉条纹图；

确定模块，用于若所述干涉条纹图中存在弯曲的目标条纹，则根据所述 目标条纹和所述第三光束的波长，确定所述目标条纹对应的目标纤芯端面上 的凸起厚度或凹陷深度；

打磨模块，用于根据所述凸起厚度或所述凹陷深度，控制预设打磨模块， 对所述目标纤芯端面进行打磨。

上述各程序模块所执行的方法可参照本发明光纤端面清洁方法各个实施 例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系 统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下， 由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物 品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件商品的形式体 现出来，该计算机软件商品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、 磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机和 平板电脑等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间 接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤端面清洁方法，其特征在于，所述光纤端面清洁方法包括以下步骤：

接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面；

向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束；

根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清洁；

若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面的操作。

2.如权利要求1所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清洁的步骤，包括：

获取所述目标纤芯端面对应目标纤芯的材质信息；

根据所述第一光束的波长、所述第一光束的发射角度和所述材质信息，确定所述目标纤芯的反射率；

计算所述第二光束和所述第一光束的能量比值；

若所述能量比值与所述反射率的差值大于第一预设阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

若所述能量比值与所述反射率的差值小于或等于第一预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

3.如权利要求1所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束的步骤，包括：

向所述目标纤芯端面发射第一光束，根据所述第一光束的发射角度，和所述目标纤芯端面的位置，确定光束接收位置；

在所述光束接收位置接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束。

4.如权利要求1所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清洁的步骤，包括：

计算所述第二光束与所述第一光束的数量比值；

若所述数量比值小于第二预设阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

若所述数量比值大于或等于第二预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

5.如权利要求1所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面的步骤之后，包括：

对所述目标纤芯端面进行拍摄，得到目标图像，并确定所述目标纤芯端面在所述目标图像中的成像区域；

计算所述成像区域中所有像素点的平均色彩数值，和预设标准数值的差值；

若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值大于第三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面需要清洁；

若所述平均色彩数值和所述预设标准数值的差值小于或等于第三预设阈值，则判定所述目标纤芯端面不需要清洁。

6.如权利要求1所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面的操作的步骤之后，包括：

当清洁操作完成时，向所述目标纤芯端面发射第三光束，并接收所述第三光束经所述目标纤芯端面反射的第四光束；

根据所述第三光束和所述第四光束，判断所述目标纤芯端面是否需要二次清洗；

若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述目标纤芯端面需要打磨。

7.如权利要求6所述的光纤端面清洁方法，其特征在于，所述若所述目标纤芯端面不需要二次清洗，则判定所述目标纤芯端面需要打磨的步骤之后，包括：

获取所述第三束光照射所述目标纤芯断面时形成的干涉条纹图；

若所述干涉条纹图中存在弯曲的目标条纹，则根据所述目标条纹和所述第三光束的波长，确定所述目标条纹对应的目标纤芯端面上的凸起厚度或凹陷深度；

根据所述凸起厚度或所述凹陷深度，控制预设打磨模块，对所述目标纤芯端面进行打磨。

8.一种光纤端面清洁装置，其特征在于，所述光纤端面清洁装置包括：

接收模块，用于接收光纤端面检测请求，确定所述光纤端面检测请求对应的目标纤芯端面；

光束发射与接收模块，用于向所述目标纤芯端面发射第一光束，并接收所述第一光束经所述目标纤芯端面反射的第二光束；

判断模块，用于根据所述第一光束和所述第二光束，判断所述目标纤芯端面是否需要清洁；

清洁模块，用于若所述目标纤芯端面需要清洁，则执行清洁所述目标纤芯端面的操作。

9.一种光纤端面清洁设备，其特征在于，所述光纤端面清洁设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的光纤端面清洁程序，所述光纤端面清洁程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的光纤端面清洁方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有光纤端面清洁程序，所述光纤端面清洁程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的光纤端面清洁方法的步骤。

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