JP3397937B2 - 光ファイバの画像処理方法 - Google Patents
光ファイバの画像処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの画像処理
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】光ファイバの融着接続に際しては、接続
する光ファイバのコア相互の軸合わせや伝送損失の推定
等を、光ファイバのモニタ像を画像処理することで行っ
ている。通常、光ファイバのモニタは、例えば、光ファ
イバの側方から平行光を照射し、その透視画像を顕微鏡
等の光学装置で拡大し、テレビカメラ等で撮影した像を
ＣＲＴ等の表示手段に表示することにより行っている。 【０００３】このとき、光ファイバは、空気とクラッド
との間で約４０％、コアとクラッドとの間で約0.３％の
比屈折率差を有している。また、光ファイバの側方から
平行光を照射すると、図４の右側に示すように、空気と
光ファイバ１のコア１ａ及びコア１ａとクラッド１ｂと
の間の屈折率の差によって光ファイバ自体が円筒レンズ
となり、光ファイバを透過する照射光はコア中心方向へ
屈折される。 【０００４】この結果、円筒レンズとしての光ファイバ
１の焦点面ＰF には、光が粗の部分，密の部分及びその
他の部分として、図４の左側に示す明暗のコントラスト
像（ハッチング部分が暗部）が生じ、顕微鏡等の光学装
置で拡大したこのコントラスト像が、光ファイバの透視
画像２として観察される。このとき、透視画像２におい
て、中央の水平方向に延びる２本の細い線はコア１ａと
クラッド１ｂとの境界線ＬB である。また、透過光の輝
度は、図４の上下方向に延びる計測ラインＬに沿って焦
点面ＰF 上で測定すると、図５に示す分布となる。図
中、矢印Ｄで示す部分が、図４の透視画像２における暗
部に対応する部分である。 【０００５】尚、図４及び図５において、矢印Ｘは光フ
ァイバ１の光軸に平行する方向、矢印Ｙは光ファイバ１
の光軸に直交する方向である。従って、光ファイバの透
視画像は、図４の透視画像２に示す明暗のコントラスト
から明らかなように、光ファイバのコアに沿った矢印で
示す平行方向においては、位置の相違による輝度の相違
が小さく、光レベルでの相関は非常に強いが、矢印と直
交する方向では、位置の相違による輝度の相違が大き
く、光レベルでの相関が弱い。 【０００６】ここで、融着接続される光ファイバは、光
ファイバを中心とする周囲の多方向からモニタされ、作
業者がモニタ画像を見ながら接続作業を行うと共に、モ
ニタされた画像は画像処理が施される。このとき、作業
者からは、接続作業を能率的に行うために多方向からモ
ニタした複数の画像を一つの画面に集約して見たいとい
う要求がある。 【０００７】このような要求に対応すべく、通常、モニ
タした原画像、例えば、図４の透視画像２から、例え
ば、横方向の走査線を適宜省略するいわゆる間引き処理
を行って圧縮し、これらの圧縮画像を複数組み合わせる
ことで、一つの画面に集約して表示している。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示す
透視画像２を、矢印で示す平行方向に間引き処理する
と、コア１ａとクラッド１ｂとの境界線ＬB が細くなっ
て識別し難くくなる。また、画像処理に際して、透視画
像２を複数の画素に分け、これらを１つの画素に圧縮す
る処理を行うと、前記した光レベルでの相関が弱い画素
をも含むので、得られる画像が却ってぼけてしまう。 【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、複数の透視画像を一つの画面に集約して表示する際
に、処理した光ファイバの透視画像においてコアとクラ
ッドとの識別が容易で、画像を鮮明に表示することが可
能な光ファイバの画像処理方法を提供することを目的と
する。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
を達成するため、側方から照明された光ファイバの透視
画像を、前記光ファイバの光軸と直交する方向に強調処
理と縮小処理を、前記光軸方向に縮小処理を、それぞれ
施し、これらの処理によって得た異なる方向の複数の縮
小画像を１つの画面に集約して表示する構成としたので
ある。 【００１１】 【作用】光ファイバの光軸と直交する方向では、画像の
光レベルにおける相関が弱い。このため、この方向で予
め透視画像に強調処理を施した後、縮小処理することで
処理画像のぼけを防止する。一方、光ファイバの光軸に
平行する方向では、画像の光レベルにおける相関が非常
に強い。従って、この方向では過剰な強調処理を行うこ
となく、縮小処理を施す。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３に基
づいて詳細に説明する。本発明の光ファイバの画像処理
方法は、図１のブロック図に示すように、第一処理回路
５〜第三処理回路７及び読出制御回路８を備えた画像処
理装置によって高速処理される。第一処理回路５〜第三
処理回路７は、光ファイバに関するそれぞれ多方向から
モニタした異なる画像が入力され、各入力画像を画像処
理する。そして、これらの処理画像は、読出制御回路８
から入力される読出制御信号に基づいてモニタ装置やＣ
ＲＴ等の表示手段の１つの画面に集約して表示される。 【００１３】ここで、光ファイバは、例えば、側方の多
方向から平行光が照射され、それらの透視画像を顕微鏡
等の光学装置で拡大し、図４の透視画像２と同様なそれ
ぞれの拡大像がモニタ像として第一処理回路５〜第三処
理回路７に入力される。また、表示手段は、走査方式や
解像度の違いはあるが、フレームの更新レートは５０〜
１５０Ｈｚ程度が一般的で、これにより１ピクセル当た
り数〜数百nsec.で表示できる。このとき、毎フレーム
又はそれに近い速度での表示を可能にするために高速処
理をしており、ハードウエアを用いる。 【００１４】一方、第一処理回路５〜第三処理回路７
は、それぞれ同様の画像処理を実行するので、第一処理
回路５のみについて説明し、第二処理回路６及び第三処
理回路７については説明を省略する。第一処理回路５
は、図２に示すように、濃度変換回路１１、第一フレー
ムバッファ１２、第一縮小回路１３、第二フレームバッ
ファ１４及び第二縮小回路１５を備えている。図２にお
いて、光ファイバに関する入力画像は、濃度変換回路１
１で強調処理が施され、１フレーム分の容量を持つ第一
フレームバッファ１２に出力される。第一縮小回路１３
は、第一フレームバッファ１２から光ファイバの光軸に
直交する方向にｍ個の画像を読み出し、直交方向に１個
の画像に縮小する処理を行い、縮小画像を１／ｍフレー
ム分の容量を持つ第二フレームバッファ１４へ出力す
る。第二縮小回路１５は、第二フレームバッファ１４か
ら光ファイバの光軸に沿った平行方向にｎ個の画像を読
み出し、平行方向に１個の画像に縮小する処理を行い、
１／（ｍｎ）フレームに縮小処理された画像を、読出制
御回路８から入力される読出制御信号に基づいてモニタ
装置やＣＲＴ等の表示手段の所定位置に表示される。 【００１５】他の第二処理回路６及び第三処理回路７に
おいても同様の処理が行われ、前記表示手段の一つの画
面に集約して表示される。上記画像処理装置において
は、以下のようにして入力されるモニタ画像を縮小処理
する。先ず、図３（ａ）に示すモニタ像（原画像）３に
対し、光ファイバの光軸に直交する方向に強調処理を施
し、図３（ｂ）に示すようにモニタ像３の輪郭を強調す
る。このとき、モニタ像３は、多値階調画像として得ら
れるため、施す強調処理は濃度変換である。ここでいう
濃度変換には、レベル変換、ヒストグラム変更あるいは
ラプラシアン・フィルタ等のフィルタによるエッジ抽出
結果を利用した鮮明化がある。 【００１６】次に、図３（ｂ）に示すモニタ像３に直交
方向の縮小処理を施し、図３（ｃ）に示す処理画像４を
得る。この縮小処理は、直交方向の複数の画素を１画素
に縮小させる演算処理である。演算手法としては、複数
画素中における、最暗値、平均値あるいは中位値のいず
れかを選択する手法がある。次いで、図３（ｃ）の処理
画像４に光ファイバの平行方向に縮小処理を施し、図３
（ｄ）に示す処理画像４を得る。この処理は、平行方向
の複数個の画素を１画素に縮小させる演算処理又は間引
き処理である。演算手法としては、複数画素中におけ
る、最暗値、平均値あるいは中位値のいずれかを選択す
る手法がある。 【００１７】以上のようにして得た複数の処理画像４
は、図３（ｅ）に示すように一つの画面に集約して表示
される。従って、光ファイバの融着接続に際して、作業
者は多方向からモニタした複数の画像を一つの画面に集
約して見ることができるので、接続作業を能率的に行う
ことができる。 【００１８】従って、本発明の光ファイバの画像処理方
法は、光ファイバのコアとクラッドとの境界を極めて高
い精度で明瞭に表示することができることが分かった。 【００１９】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光ファイバの画像処理方法によれば、複数の透視画像を
一つの画面に集約して表示する際に、処理した光ファイ
バの透視画像においてコアとクラッドとの識別が容易
で、画像を鮮明に表示することができる。従って、本発
明方法を光ファイバの融着接続に用いれば、作業者は多
方向からモニタした複数の画像を一つの画面に集約して
見ることができるので、接続作業の能率を飛躍的に向上
させることができる。
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】光ファイバの融着接続に際しては、接続
する光ファイバのコア相互の軸合わせや伝送損失の推定
等を、光ファイバのモニタ像を画像処理することで行っ
ている。通常、光ファイバのモニタは、例えば、光ファ
イバの側方から平行光を照射し、その透視画像を顕微鏡
等の光学装置で拡大し、テレビカメラ等で撮影した像を
ＣＲＴ等の表示手段に表示することにより行っている。 【０００３】このとき、光ファイバは、空気とクラッド
との間で約４０％、コアとクラッドとの間で約0.３％の
比屈折率差を有している。また、光ファイバの側方から
平行光を照射すると、図４の右側に示すように、空気と
光ファイバ１のコア１ａ及びコア１ａとクラッド１ｂと
の間の屈折率の差によって光ファイバ自体が円筒レンズ
となり、光ファイバを透過する照射光はコア中心方向へ
屈折される。 【０００４】この結果、円筒レンズとしての光ファイバ
１の焦点面ＰF には、光が粗の部分，密の部分及びその
他の部分として、図４の左側に示す明暗のコントラスト
像（ハッチング部分が暗部）が生じ、顕微鏡等の光学装
置で拡大したこのコントラスト像が、光ファイバの透視
画像２として観察される。このとき、透視画像２におい
て、中央の水平方向に延びる２本の細い線はコア１ａと
クラッド１ｂとの境界線ＬB である。また、透過光の輝
度は、図４の上下方向に延びる計測ラインＬに沿って焦
点面ＰF 上で測定すると、図５に示す分布となる。図
中、矢印Ｄで示す部分が、図４の透視画像２における暗
部に対応する部分である。 【０００５】尚、図４及び図５において、矢印Ｘは光フ
ァイバ１の光軸に平行する方向、矢印Ｙは光ファイバ１
の光軸に直交する方向である。従って、光ファイバの透
視画像は、図４の透視画像２に示す明暗のコントラスト
から明らかなように、光ファイバのコアに沿った矢印で
示す平行方向においては、位置の相違による輝度の相違
が小さく、光レベルでの相関は非常に強いが、矢印と直
交する方向では、位置の相違による輝度の相違が大き
く、光レベルでの相関が弱い。 【０００６】ここで、融着接続される光ファイバは、光
ファイバを中心とする周囲の多方向からモニタされ、作
業者がモニタ画像を見ながら接続作業を行うと共に、モ
ニタされた画像は画像処理が施される。このとき、作業
者からは、接続作業を能率的に行うために多方向からモ
ニタした複数の画像を一つの画面に集約して見たいとい
う要求がある。 【０００７】このような要求に対応すべく、通常、モニ
タした原画像、例えば、図４の透視画像２から、例え
ば、横方向の走査線を適宜省略するいわゆる間引き処理
を行って圧縮し、これらの圧縮画像を複数組み合わせる
ことで、一つの画面に集約して表示している。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示す
透視画像２を、矢印で示す平行方向に間引き処理する
と、コア１ａとクラッド１ｂとの境界線ＬB が細くなっ
て識別し難くくなる。また、画像処理に際して、透視画
像２を複数の画素に分け、これらを１つの画素に圧縮す
る処理を行うと、前記した光レベルでの相関が弱い画素
をも含むので、得られる画像が却ってぼけてしまう。 【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、複数の透視画像を一つの画面に集約して表示する際
に、処理した光ファイバの透視画像においてコアとクラ
ッドとの識別が容易で、画像を鮮明に表示することが可
能な光ファイバの画像処理方法を提供することを目的と
する。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
を達成するため、側方から照明された光ファイバの透視
画像を、前記光ファイバの光軸と直交する方向に強調処
理と縮小処理を、前記光軸方向に縮小処理を、それぞれ
施し、これらの処理によって得た異なる方向の複数の縮
小画像を１つの画面に集約して表示する構成としたので
ある。 【００１１】 【作用】光ファイバの光軸と直交する方向では、画像の
光レベルにおける相関が弱い。このため、この方向で予
め透視画像に強調処理を施した後、縮小処理することで
処理画像のぼけを防止する。一方、光ファイバの光軸に
平行する方向では、画像の光レベルにおける相関が非常
に強い。従って、この方向では過剰な強調処理を行うこ
となく、縮小処理を施す。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３に基
づいて詳細に説明する。本発明の光ファイバの画像処理
方法は、図１のブロック図に示すように、第一処理回路
５〜第三処理回路７及び読出制御回路８を備えた画像処
理装置によって高速処理される。第一処理回路５〜第三
処理回路７は、光ファイバに関するそれぞれ多方向から
モニタした異なる画像が入力され、各入力画像を画像処
理する。そして、これらの処理画像は、読出制御回路８
から入力される読出制御信号に基づいてモニタ装置やＣ
ＲＴ等の表示手段の１つの画面に集約して表示される。 【００１３】ここで、光ファイバは、例えば、側方の多
方向から平行光が照射され、それらの透視画像を顕微鏡
等の光学装置で拡大し、図４の透視画像２と同様なそれ
ぞれの拡大像がモニタ像として第一処理回路５〜第三処
理回路７に入力される。また、表示手段は、走査方式や
解像度の違いはあるが、フレームの更新レートは５０〜
１５０Ｈｚ程度が一般的で、これにより１ピクセル当た
り数〜数百nsec.で表示できる。このとき、毎フレーム
又はそれに近い速度での表示を可能にするために高速処
理をしており、ハードウエアを用いる。 【００１４】一方、第一処理回路５〜第三処理回路７
は、それぞれ同様の画像処理を実行するので、第一処理
回路５のみについて説明し、第二処理回路６及び第三処
理回路７については説明を省略する。第一処理回路５
は、図２に示すように、濃度変換回路１１、第一フレー
ムバッファ１２、第一縮小回路１３、第二フレームバッ
ファ１４及び第二縮小回路１５を備えている。図２にお
いて、光ファイバに関する入力画像は、濃度変換回路１
１で強調処理が施され、１フレーム分の容量を持つ第一
フレームバッファ１２に出力される。第一縮小回路１３
は、第一フレームバッファ１２から光ファイバの光軸に
直交する方向にｍ個の画像を読み出し、直交方向に１個
の画像に縮小する処理を行い、縮小画像を１／ｍフレー
ム分の容量を持つ第二フレームバッファ１４へ出力す
る。第二縮小回路１５は、第二フレームバッファ１４か
ら光ファイバの光軸に沿った平行方向にｎ個の画像を読
み出し、平行方向に１個の画像に縮小する処理を行い、
１／（ｍｎ）フレームに縮小処理された画像を、読出制
御回路８から入力される読出制御信号に基づいてモニタ
装置やＣＲＴ等の表示手段の所定位置に表示される。 【００１５】他の第二処理回路６及び第三処理回路７に
おいても同様の処理が行われ、前記表示手段の一つの画
面に集約して表示される。上記画像処理装置において
は、以下のようにして入力されるモニタ画像を縮小処理
する。先ず、図３（ａ）に示すモニタ像（原画像）３に
対し、光ファイバの光軸に直交する方向に強調処理を施
し、図３（ｂ）に示すようにモニタ像３の輪郭を強調す
る。このとき、モニタ像３は、多値階調画像として得ら
れるため、施す強調処理は濃度変換である。ここでいう
濃度変換には、レベル変換、ヒストグラム変更あるいは
ラプラシアン・フィルタ等のフィルタによるエッジ抽出
結果を利用した鮮明化がある。 【００１６】次に、図３（ｂ）に示すモニタ像３に直交
方向の縮小処理を施し、図３（ｃ）に示す処理画像４を
得る。この縮小処理は、直交方向の複数の画素を１画素
に縮小させる演算処理である。演算手法としては、複数
画素中における、最暗値、平均値あるいは中位値のいず
れかを選択する手法がある。次いで、図３（ｃ）の処理
画像４に光ファイバの平行方向に縮小処理を施し、図３
（ｄ）に示す処理画像４を得る。この処理は、平行方向
の複数個の画素を１画素に縮小させる演算処理又は間引
き処理である。演算手法としては、複数画素中におけ
る、最暗値、平均値あるいは中位値のいずれかを選択す
る手法がある。 【００１７】以上のようにして得た複数の処理画像４
は、図３（ｅ）に示すように一つの画面に集約して表示
される。従って、光ファイバの融着接続に際して、作業
者は多方向からモニタした複数の画像を一つの画面に集
約して見ることができるので、接続作業を能率的に行う
ことができる。 【００１８】従って、本発明の光ファイバの画像処理方
法は、光ファイバのコアとクラッドとの境界を極めて高
い精度で明瞭に表示することができることが分かった。 【００１９】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光ファイバの画像処理方法によれば、複数の透視画像を
一つの画面に集約して表示する際に、処理した光ファイ
バの透視画像においてコアとクラッドとの識別が容易
で、画像を鮮明に表示することができる。従って、本発
明方法を光ファイバの融着接続に用いれば、作業者は多
方向からモニタした複数の画像を一つの画面に集約して
見ることができるので、接続作業の能率を飛躍的に向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバの画像処理方法を説明する
もので、本発明方法を適用した画像処理装置の構成を示
すブロック図である。 【図２】図１の画像処理装置の第一処理回路の構成を示
すブロック図である。 【図３】本発明方法による透視画像の画像処理の手順を
示すプロセス図である。 【図４】従来の光ファイバの画像処理方法を説明するも
ので、光ファイバを透過する光の挙動と観察される透視
画像に関する説明図である。 【図５】図４に示す透視画像の輝度分布図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ １ａ コア １ｂ クラッド ２ 透視画像 ３ モニタ像 ４ 処理画像 ５ 第一処理回路 ６ 第二処理回路 ７ 第三処理回路 ８ 読出制御回路 １１ 濃度変換回路 １２ 第一フレームバッファ １３ 第一縮小回路１４ 第二フレームバッフ
ァ １５ 第二縮小回路 Ｌ 計測ライン ＬB 境界線 ＰF 焦点面
もので、本発明方法を適用した画像処理装置の構成を示
すブロック図である。 【図２】図１の画像処理装置の第一処理回路の構成を示
すブロック図である。 【図３】本発明方法による透視画像の画像処理の手順を
示すプロセス図である。 【図４】従来の光ファイバの画像処理方法を説明するも
ので、光ファイバを透過する光の挙動と観察される透視
画像に関する説明図である。 【図５】図４に示す透視画像の輝度分布図である。 【符号の説明】 １ 光ファイバ １ａ コア １ｂ クラッド ２ 透視画像 ３ モニタ像 ４ 処理画像 ５ 第一処理回路 ６ 第二処理回路 ７ 第三処理回路 ８ 読出制御回路 １１ 濃度変換回路 １２ 第一フレームバッファ １３ 第一縮小回路１４ 第二フレームバッフ
ァ １５ 第二縮小回路 Ｌ 計測ライン ＬB 境界線 ＰF 焦点面
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 側方から照明された光ファイバの透視画
像を、前記光ファイバの光軸と直交する方向に強調処理
と縮小処理を、前記光軸方向に縮小処理を、それぞれ施
し、これらの処理によって得た異なる方向の複数の縮小
画像を１つの画面に集約して表示することを特徴とする
光ファイバの画像処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14774695A JP3397937B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 光ファイバの画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14774695A JP3397937B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 光ファイバの画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08340473A JPH08340473A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3397937B2 true JP3397937B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=15437211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14774695A Expired - Lifetime JP3397937B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 光ファイバの画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397937B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69937595D1 (de) | 1998-03-18 | 2008-01-03 | Furukawa Electric Co Ltd | Bildverarbeitungsanlage zur prüfung von optischen fasern |
| JP6421348B2 (ja) | 2015-01-23 | 2018-11-14 | Ｓｅｉオプティフロンティア株式会社 | 光ファイバ融着接続装置及び光ファイバの融着接続方法 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP14774695A patent/JP3397937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08340473A (ja) | 1996-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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