CN114292021A - 石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤拉丝设备领域，尤其涉及一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统及方法，包括垂直进给台、二维调节架、图像采集模块、图像处理模块和微机控制模块；垂直进给台下搭载二维调节架；二维调节架下连预制棒用于带动预制棒在X/Y轴方向进行移动；图像采集模块实时获取预制棒与炉口位置图像；图像处理模块对图像采集模块抓捕的图片进行图像处理；微机控制模块对比目标图像特征与初始预制棒与炉口对中画面的重合度来判断实时预制棒与炉口的对中情况，若不对中，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整，直至判断重合度达标。本发明自动检测并调整光纤预制棒对中方位，避免光纤预制棒跑偏，使拉丝质量得到有效的提高。
Description
技术领域
本发明涉及光纤拉丝设备领域，尤其涉及一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统及方法。
背景技术
光纤拉丝作为光纤跳线生产的头道核心工序，光纤丝的质量是后续产品质量的直接影响因素。光纤预制棒在加热炉体内的融化状态是一个关键过程，须保证光纤预制棒处于加热炉内部的正中心，从而保证光纤预制棒受热均匀，避免出现拉丝偏心的状况，保障拉制得到的光纤的几何尺寸和光学性能。
传统工艺中通过人工调节方式对其进行控制以调整光纤的轴向位置，目前所使用的光纤预制棒入炉对中方法是实时人工目测预制棒外边缘与炉口是否大致同心。但是人工调节难度大、精确度低，不易对偏移的光纤预制棒进行位置校正，无法解决因光纤预制棒位置偏移导致的各种问题，例如：预制棒蹭到加热炉体内壁而破坏光纤芯皮结构、光纤强度差、光纤丝径波动大、发热体损耗较严重等。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种，在高温环境下对光纤预制棒进行实时准确的对中检测及调整，有效提高了拉丝设备的稳定性及自动化水平。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，包括：垂直进给台、二维调节架、图像采集模块、图像处理模块和微机控制模块；
垂直进给台用于进行Z轴方向的运动，用作向下送棒；
二维调节架水平固定于垂直进给台下方，二维调节架下连预制棒用于带动预制棒在X/Y 轴方向进行移动；
图像采集模块设于炉口用于实时获取预制棒与炉口位置图像；
图像处理模块用于对图像采集模块抓捕的图片进行图像处理，捕捉目标图像特征；
微机控制模块用于对比分析图像处理模块捕捉的目标图像特征与初始预制棒与炉口对中画面的重合度来判断实时的预制棒与炉口的对中情况，若重合度高于预设阈值，则定义为对中良好，无需驱动二维调节架动作，若重合度低于预设阈值，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整，直至判断重合度达标。
进一步的，图像采集模块包括设置在炉口周围的2个或2个以上摄像头，这些摄像头高度相同且在水平方向上呈周向均匀分布，摄像头的拍摄范围覆盖整个加热炉口。
第二方面，本发明提供一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，使用上述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统；调整方法为：图像采集模块采集预制棒与炉口对中的画面为初始画面；图像采集模块实时检测预制棒与炉口位置图像并上传至图像处理模块并获取目标对象图像特征，微机控制模块对比实时目标图像特征和初始画面的重合度来判断预制棒与炉口的实时对中情况，若不对中，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整。
进一步的，所述调整方法包括以下步骤：
步骤1：通过人工夹棒，手动调节二维调节架将预制棒与加热炉口对中，此时将图像采集模块捕捉对中完成的画面作为初始画面；图像处理模块计算出预制棒炉口横截面的中心坐标，定义为原点坐标，作为初始参考值；
步骤2：图像采集模块实时捕捉预制棒与加热炉口位置画面，将实时的一帧画面图像存储并传输至图像处理模块；
步骤3：图像处理模块分析图像中光纤预制棒外边缘与加热炉口所形成的椭圆形光环所在图像的位置；根据预制棒在炉口横截面外边缘计算实时椭圆中心坐标；
步骤4：微机控制模块将实时椭圆中心坐标与初始画面原点坐标比较；通过比较得出实时椭圆光环形区域是否与初始画面重合，即此时光纤预制棒与加热炉口的对中情况是否与初始画面重合，若出现重合度低于99％，则判断实时画面与初始画面不重合，即需要对中；
步骤5：通过图像处理模块记录下的此时实时椭圆中心坐标即预制棒横截面圆心坐标，计算出的实际需要回调的距离，由PLC给定二维调节架的伺服驱动器脉冲信号，分别驱动X轴伺服电机和Y轴伺服电机往相反方向调整，使得预制棒重新回到初始画面区域。
进一步的，所述步骤3具体包括：
步骤301：图像处理模块对摄像头实时捕捉的图像进行降噪处理；
步骤302：分析图像特征，对其进行颜色维度转换，把原来的RGB颜色维度转换为HSV颜色为度；
步骤303：利用视觉算法库中的函数对图像进行二值化处理，将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，凸显出光纤预制棒的炉口横截面的轮廓，得出光纤预制棒外边缘与炉口形成的圆形光环在图像中的位置所在；
步骤304：对图像进行形态学变换操作，结合腐蚀与膨胀运算对图像进行润滑处理；
步骤305：对处理后的图像进行圆检测并提取出中心坐标，具体包括：首先利用OpenCV中canny 边缘检测算法检测出光纤预制棒炉口横截面轮廓，其次通过霍夫圆变换检测出横截面轮廓为一个椭圆，并计算出椭圆中心坐标(a，b)。
进一步的，所述步骤301的降噪采用的是高斯滤波降噪处理。
具体的，所述步骤305中利用canny边缘检测算法检测出光纤预制棒炉口横截面轮廓的步骤为：
步骤3051：计算梯度强度和方向；
步骤3052：非极大值抑制，将局部最大值之外的所有梯度值抑制为0；
步骤3053：双阈值检测：如果边缘像素的梯度值高于高阈值，则将其标记为强边缘像素；如果边缘像素的梯度值小于高阈值并且大于低阈值，则将其标记为弱边缘像素；如果边缘像素的梯度值小于低阈值，则会被抑制；
步骤3054：抑制孤立低阈值点：将划分为强边缘的像素点确定为光纤预制棒炉口平面的横截面边缘，抑制弱边缘像素；通过查看弱边缘像素及其8个邻域像素，只要其中一个为强边缘像素，则该弱边缘点就保留为真实边缘即保留为光纤预制棒的外轮廓与炉口轮廓。
具体的，所述步骤305中计算椭圆中心坐标的方法为：
计算预制棒炉口横截面的圆形梯度，并确定椭圆周线；
在笛卡尔坐标系中，椭圆的方程为：
x2+2Bxy+Cy2+2Dx+2Ey+F＝0，其中(x,y)表示图像的坐标空间，B、C、D、E、F是二次曲线的参数且当满足B2-C＜0时二次曲线为椭圆；此时，通过公式
得出椭圆中心坐标(a，b)；其中，c为椭圆短轴，d为长轴，a、b为椭圆中心坐标
通过实际光纤预制棒外径尺寸与图像中缘轮廓包含的像素的比值，得出实际物体与图像物体的比例系数α；
通过计算得出中心(a,b)在图像中的坐标值为(αa，αb)，即知道初始画面原点坐标(0,0) 的位置关系。
进一步的，所述步骤4中，当预制棒发生偏移，模拟出来的预制棒外轮廓横截面的圆心为 (a，b)，将实时圆心坐标(a,b)与初始画面原点坐标(0,0)比较，
若
则不需要进行调节；
若
则需要对X轴回调-a，Y轴回调-b，回到初始对中位置。
进一步的，步骤5中，微机控制模块驱动二维调节架对光纤预制棒进行调整的方法为：将计算出的实际需要回调的-a，-b传输给PLC，PLC根据二维调节架的精度以及伺服驱动器中脉冲数对应的角度关系来给定脉冲数，实现自动对中；
假设PLC给定伺服驱动器C个脉冲数为伺服电机转动一圈，二维调节架中X、Y对应的螺旋测微头精度为B，则X轴回调-a需要PLC给定X轴伺服驱动器(a*C/B)个脉冲，方向为指向椭圆中心方向；Y轴回调-b需要PLC给定Y轴伺服驱动器(b*C/B)个脉冲，方向为指向椭圆中心方向。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过在高温环境下对光纤预制棒进行实时准确的对中检测及调整，避免了人工操作带来的一系列问题，在线自动检测并调整光纤预制棒对中方位，避免光纤预制棒跑偏，使拉丝质量得到有效的提高，有效提高了拉丝设备的稳定性及自动化水平，从而解决了预制棒加热不均带来的光纤质量问题，降低了光纤生产成本。
附图说明
图1为本发明中光纤拉丝预制棒实时对中调整系统的原理示意图；
图2为本发明中光纤拉丝预制棒实时对中调整系统的结构示意图；
图3为本发明调整方法中的Sobel算子方向示意图。
附图标记：1、垂直进给台；2、二维调节架；3、X轴伺服电机；4、Y轴伺服电机；5、光纤预制棒夹头；6、光纤预制棒；7、石墨加热炉；8、炉口；9、摄像头；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
请参考图1，本发明提供一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，其包括：垂直进给台1、二维调节架2、图像采集装置、图像处理装置和微机控制模块。
垂直进给台1中，为了确保光纤预制棒6竖直在方向运动，垂直进给台1水平固定在垂直于炉口8平面、精度为5mm的竖直丝杆上，丝杆为圆周运动转换成直线运动的机械结构，在光纤预制棒6的正后方，图中未示出，只可进行Z轴方向的运动，用作自动向下送棒；
二维调节架2水平固定于垂直进给台1下方，精度为0.02mm/r，量程为-20～+20mm，二维调节架2下连光纤预制棒6用于带动预制棒在X/Y方向进行移动从而对预制棒进行XY方向位置调节；二维调节架2下方连接光纤预制棒夹头5，光纤预制棒6装夹在光纤预制棒夹头5内，二维调节架2的X轴伺服电机3和Y轴伺服电机4连接于二维调节架2两侧，通过二维调节伺服电机带动二维调节架2使光纤预制棒6与石墨加热炉7的加热炉口8同心。
本实施例中，垂直进给台1和丝杆的集成可采用米思米公司生产的型号为ZCVL630的Z 轴自动滑台；二维调节架2为一种水平的横向及纵向移动滑台，二维调节架2可采用米思米公司生产的型号为XYMPG的XY轴自动滑台。
本实施例中，光纤预制棒6外径为Φ25±0.5mm，加热炉口8内径为Φ28±0.5mm，加热炉口8内径可调节。
图像采集装置，通过高清CCD摄像头9实时获取预制棒与炉口8位置图像，传输至图像采集模块；图像采集装置用于实时抓拍光纤预制棒6与炉口8的对中情况，经过图像处理模块后，将实时的一帧画面显示于计算机中，并进行中值滤波处理；本实施例中，图像采集装置包括设置在炉口8周围的3个CCD摄像头9，3个CCD摄像头9高度相同且在水平方向上呈120度间隔均布(位于光纤预制棒6后方的摄像头未示出)；本实施中，摄像头9是固定在拉丝塔架外围，有单独固定支架(图中未示出)，摄像头9拍摄范围覆盖整个加热炉口8。
图像处理模块，利用Opencv视觉库对高清摄像头抓捕的图片进行图像处理，利用图像颜色维度转换理论，设计算法捕捉目标对象图像特征；
微机控制模块，通过对比分析图像处理模块捕捉的目标图像特征与初始预制棒与炉口对中画面的重合度来判断实时的预制棒与炉口的对中情况，若重合度高于预设阈值，本实施中，预设阈值设置为99％，则定义为对中良好，伺服驱动器无需动作，若重合度低于99％，则PLC 给定伺服驱动器脉冲信号使得伺服电机带动二维调节架进行有效调节，直至判断重合度达标。
本发明还提供一种石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，采用上述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，调整方法为：图像采集模块采集预制棒与炉口对中的画面为初始画面；图像采集模块实时检测预制棒与炉口位置图像并上传至图像处理模块并获取目标对象图像特征，微机控制模块对比实时目标图像特征和初始画面的重合度来判断预制棒与炉口的实时对中情况，若不对中，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整。具体包括：
步骤1：通过人工夹棒，手动调节二维调节架将预制棒与加热炉口对中，此时将图像采集模块捕捉对中完成的画面作为初始画面；图像处理模块计算出预制棒炉口横截面的中心坐标，定义为原点坐标，作为初始参考值；
步骤2：为确保图像采集较为全面，图像采集模块采用三个均布的超清CCD摄像头实时捕捉预制棒与加热炉口位置画面，将实时的一帧画面图像存储并传输至图像处理模块；
步骤3：图像处理模块分析图像中光纤预制棒外边缘与加热炉口所形成的椭圆形光环所在图像的位置；3个摄像头拍摄360°范围的图像，其实每个图像都是以一个椭圆弧线，三条弧线拟合成一个椭圆图像；根据预制棒在炉口横截面外边缘计算实时椭圆中心坐标；步骤3具体为：步骤301：图像处理模块通过opencv对CCD摄像头实时捕捉的图像进行降噪处理；降噪采用的是高斯滤波降噪处理；
为了尽可能减少噪声对边缘检测结果的影响，所以必须滤除噪声以防止由噪声引起的错误检测。为了平滑炉口平面，使用高斯滤波器与图像进行卷积，该步骤将平滑图像，以减少Canny边缘检测器上明显的噪声影响。大小为(2k+1)x(2k+1)的高斯滤波器核的生成方程式由下式给出：
其中，Hij是幅值，ij分别为二维坐标，σ是方差，k控制高斯函数的大小；
本实施例采用以下参数设置一个σ＝1.4，尺寸为3x3的高斯卷积核(k＝1)：
若图像中一个3x3的窗口为A，要滤波的像素点为e，则经过高斯滤波之后，像素点e的亮度值为：
其中*为卷积符号，sum表示矩阵中所有元素相加求和；a、b、c、d、e、f、g、h、i为以 e像素点为中心取相邻位置3*3的像素块的亮度进行计算。
步骤302：分析图像特征，对其进行颜色维度转换，把原来的RGB颜色维度转换为HSV颜色为度；
步骤303：利用opencv视觉库中的threshold函数对图像进行二值化处理，将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，这样将使整个图像呈现出明显的黑白效果，从而能凸显出光纤预制棒的炉口横截面的轮廓，得出光纤预制棒外边缘与炉口形成的圆形光环在图像中的位置所在；
步骤304：对图像进行形态学变换操作，结合腐蚀与膨胀运算对图像进行润滑处理；
步骤305：通过OpenCV对处理后的图像进行圆检测并提取出中心坐标，具体包括：首先利用 OpenCV中canny边缘检测算法检测出光纤预制棒炉口横截面轮廓，其次通过霍夫圆变换检测出横截面轮廓为一个椭圆，并计算出椭圆中心坐标(a，b)；步骤305中利用canny边缘检测算法检测出光纤预制棒炉口横截面轮廓的步骤为：
步骤3051：计算梯度强度和方向；图像中的光纤预制棒边缘可以指向各个方向，因此Canny 算法使用Sobel算子来检测图像中的水平、垂直和对角边缘。边缘检测的算子返回水平Gx和垂直Gy方向的一阶导数值，由此便可以确定像素点的梯度G和方向θ。
θ＝arc tan(Gy/Gx)
其中G为梯度强度，θ表示梯度方向，arctan为反正切函数；
x和y方向的Sobel算子分别为：
其中Sx表示x方向的Sobel算子，用于检测y方向的边缘；Sy表示y方向的Sobel算子，用于检测x方向的边缘(边缘方向和梯度方向垂直)，图3为Sobel算子的方向。
若图像中一个3x3的窗口为A，要计算梯度的像素点为e，则和Sobel算子进行卷积之后，像素点e在x和y方向的梯度值分别为：
其中*为卷积符号，sum表示矩阵中所有元素相加求和。根据梯度G计算公式便可以计算出像素点e的梯度和方向。
步骤3052：非极大值抑制，将局部最大值之外的所有梯度值抑制为0；具体为：
对图像进行梯度计算后，仅仅基于梯度值提取的边缘仍然很模糊。而非极大值抑制则可以帮助将局部最大值之外的所有梯度值抑制为0，对炉口平面梯度图像中每个像素进行非极大值抑制的算法是：
将当前像素的梯度强度与沿正负梯度方向上的两个像素进行比较。
如果当前像素的梯度强度与另外两个像素相比最大，则该像素点保留为边缘点，否则该像素点将被抑制。在跨越梯度方向的两个相邻像素之间使用线性插值来得到要比较的像素梯度。
步骤3053：双阈值检测：在施加非极大值抑制之后，剩余的像素可以更准确地表示图像中的实际边缘。如果边缘像素的梯度值高于高阈值，则将其标记为强边缘像素；如果边缘像素的梯度值小于高阈值并且大于低阈值，则将其标记为弱边缘像素；如果边缘像素的梯度值小于低阈值，则会被抑制。阈值的选择取决于给定输入图像的内容。
步骤3054：抑制孤立低阈值点：划分为强边缘的像素点已经被确定为光纤预制棒炉口平面的横截面边缘，为了获得准确的结果，本发明选择抑制由后者引起的弱边缘，后者引起的弱边缘为如果边缘像素的梯度值小于高阈值并且大于低阈值，则将其标记为弱边缘像素。由真实边缘引起的弱边缘像素将连接到强边缘像素，而噪声响应未连接。为了跟踪边缘连接，通过查看弱边缘像素及其8个邻域像素，只要其中一个为强边缘像素，则该弱边缘点就可以保留为真实边缘即保留为光纤预制棒的外轮廓与炉口轮廓。
步骤305中计算椭圆中心坐标的方法为：
通过上述算法对光纤预制棒炉口横截面进行了外轮廓的检测，并进行二值化处理得到灰度图，利用HoughCircles函数实现圆形检测；
计算预制棒炉口横截面的圆形梯度，并确定椭圆周线；
在笛卡尔坐标系中，椭圆的方程为：
x2+2Bxy+Cy2+2Dx+2Ey+F＝0，其中(x,y)表示图像的坐标空间，B、C、D、E、F是二次曲线的参数且当满足B2-C＜0时二次曲线为椭圆；此时，通过公式
得出椭圆中心坐标(a，b)；其中，c为椭圆短轴，d为长轴，a、b为椭圆中心坐标
通过实际光纤预制棒外径尺寸与图像中缘轮廓包含的像素的比值，得出实际物体与图像物体的比例系数α；
通过计算得出中心(a,b)在图像中的坐标值为(αa，αb)，即知道初始画面原点坐标(0,0) 的位置关系；
步骤4：微机控制模块将实时椭圆中心坐标与初始画面原点坐标比较；通过比较得出实时椭圆光环形区域是否与初始画面重合，即此时光纤预制棒与加热炉口的对中情况是否与初始画面重合，若出现重合度低于99％，则判断实时画面与初始画面不重合，即需要对中；
当预制棒发生偏移，模拟出来的预制棒外轮廓横截面的圆心为(a，b)，将实时圆心坐标(a,b)与初始画面原点坐标(0,0)比较，r为预制棒横截面圆的半径：
若
则不需要进行调节；
若
则需要对X轴回调-a，Y轴回调-b，回到初始对中位置。
步骤5：通过图像处理模块记录下的此时实时椭圆中心坐标即预制棒横截面圆心坐标，计算出的实际需要回调的距离，由PLC给定二维调节架的伺服驱动器脉冲信号，分别驱动X轴伺服电机和Y轴伺服电机往相反方向调整，使得预制棒重新回到初始画面区域；
微机控制模块驱动二维调节架对光纤预制棒进行调整的方法为：将计算出的实际需要回调的-a，-b传输给PLC，PLC根据二维调节架的精度以及伺服驱动器中脉冲数对应的角度关系来给定脉冲数，实现自动对中；
假设PLC给定伺服驱动器C个脉冲数为伺服电机转动一圈，二维调节架中X、Y对应的螺旋测微头精度为B，则X轴回调-a需要PLC给定X轴伺服驱动器(a*C/B)个脉冲，方向为指向椭圆中心方向；Y轴回调-b需要PLC给定Y轴伺服驱动器(b*C/B)个脉冲，方向为指向椭圆中心方向。
本发明根据光纤预制棒横截面中心与加热炉口同心的原理进行预制棒的对中，首先以预制棒与炉口对中良好画面为初始画面，通过视觉算法计算出预制棒横截面的中心坐标，通过摄像头检测到的实时预制棒外圆与初始画面对比，调整椭圆中心坐标与初始画面重合达到实时对中的要求。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，其特征在于：包括垂直进给台、二维调节架、图像采集模块、图像处理模块和微机控制模块；
垂直进给台用于进行Z轴方向的运动，用作向下送棒；
二维调节架水平固定于垂直进给台下方，二维调节架下连预制棒用于带动预制棒在X/Y轴方向进行移动；
图像采集模块设于炉口用于实时获取预制棒与炉口位置图像；
图像处理模块用于对图像采集模块抓捕的图片进行图像处理，捕捉目标图像特征；
微机控制模块用于对比分析图像处理模块捕捉的目标图像特征与初始预制棒与炉口对中画面的重合度来判断实时的预制棒与炉口的对中情况，若重合度高于预设阈值，则定义为对中良好，无需驱动二维调节架动作，若重合度低于预设阈值，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整，直至判断重合度达标。
2.根据权利要求1所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，其特征在于：图像采集模块包括设置在炉口周围的2个或2个以上摄像头，这些摄像头高度相同且在水平方向上呈周向均匀分布，摄像头的拍摄范围覆盖整个加热炉口。
3.石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：使用权利要求1-2任一项所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整系统，所述调整方法为：
图像采集模块采集预制棒与炉口对中的画面为初始画面；图像采集模块实时检测预制棒与炉口位置图像并上传至图像处理模块并获取目标对象图像特征，微机控制模块对比实时目标图像特征和初始画面的重合度来判断预制棒与炉口的实时对中情况，若不对中，则驱动二维调节架进行对石英光纤拉丝预制棒的对中调整。
4.根据权利要求3所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：所述调整方法包括以下步骤：
步骤1：通过人工夹棒，手动调节二维调节架将预制棒与加热炉口对中，此时将图像采集模块捕捉对中完成的画面作为初始画面；图像处理模块计算出预制棒炉口横截面的中心坐标，定义为原点坐标，作为初始参考值；
步骤2：图像采集模块实时捕捉预制棒与加热炉口位置画面，将实时的一帧画面图像存储并传输至图像处理模块；
步骤3：图像处理模块分析图像中光纤预制棒外边缘与加热炉口所形成的椭圆形光环所在图像的位置；根据预制棒在炉口横截面外边缘计算实时椭圆中心坐标；
步骤4：微机控制模块将实时椭圆中心坐标与初始画面原点坐标比较；通过比较得出实时椭圆光环形区域是否与初始画面重合，即此时光纤预制棒与加热炉口的对中情况是否与初始画面重合，若出现重合度低于99％，则判断实时画面与初始画面不重合，即需要对中；
步骤5：通过图像处理模块记录下的此时实时椭圆中心坐标即预制棒横截面圆心坐标，计算出的实际需要回调的距离，由PLC给定二维调节架的伺服驱动器脉冲信号，分别驱动X轴伺服电机和Y轴伺服电机往相反方向调整，使得预制棒重新回到初始画面区域。
5.根据权利要求4所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：
步骤301：图像处理模块对摄像头实时捕捉的图像进行降噪处理；
步骤302：分析图像特征，对其进行颜色维度转换，把原来的RGB颜色维度转换为HSV颜色为度；
步骤303：利用算法视觉库中的函数对图像进行二值化处理，将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，凸显出光纤预制棒的炉口横截面的轮廓，得出光纤预制棒外边缘与炉口形成的圆形光环在图像中的位置所在；
步骤304：对图像进行形态学变换操作，结合腐蚀与膨胀运算对图像进行润滑处理；
步骤305：对处理后的图像进行圆检测并提取出中心坐标(a，b)。
6.根据权利要求5所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：所述步骤301的降噪采用的是高斯滤波降噪处理。
7.根据权利要求4所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：所述步骤4中，当预制棒发生偏移，模拟出来的预制棒外轮廓横截面的圆心为(a，b)，将实时圆心坐标(a,b)与初始画面原点坐标(0,0)比较，
若
则不需要进行调节；
若
则需要对X轴回调-a，Y轴回调-b，回到初始对中位置。
8.根据权利要求4所述的石英光纤拉丝过程中预制棒实时对中调整方法，其特征在于：步骤5中，微机控制模块驱动二维调节架对光纤预制棒进行调整的方法为：将计算出的实际需要回调的-a，-b传输给PLC，PLC根据二维调节架的精度以及伺服驱动器中脉冲数对应的角度关系来给定脉冲数，实现自动对中。
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