Panda型保偏光纤偏振轴检测技术

保偏光纤偏振轴的测定是保偏光纤应用中的关键技术。在基于图像处理的Panda型保偏光纤定轴系统中,针对应力圆边缘检测存在伪边缘造成应力圆圆心定位不准的问题,提出了一种基于最小二乘法改进的圆检测方法,通过检测到的圆参量计算阈值并剔除阈值范围外的边缘点,进行迭代拟合,迭代过程中圆参量不发生变化后停止迭代。实验结果表明:该方法可以很好地去除噪声和伪边缘对圆检测造成的干扰,并对真实Panda型保偏光纤端面图像的处理有较好的鲁棒性。     

基于NI Vision的保偏光纤几何参数测量技术研究

近年来随着高精度光纤陀螺小型化的发展,细径保偏光纤的研制生产技术不断成熟,在研制和应用过程中急需对保偏光纤的几何参数进行准确测量。基于环形LED光源斜射照明的暗场成像技术,结合NI Vision视觉工具包提供的图像粒子分析处理算法,实现了保偏光纤各项几何参数的实时快速测量,且实验测量结果的重复性较好,能够很好地满足细径保偏光纤在研制生产和应用中的测量需求。     

基于Faster R-CNN的保偏光纤偏振轴检测方法研究

针对基于端面成像的偏振轴检测方法光照鲁棒性不强、无法同时检测多根保偏光纤偏振轴的问题,提出一种基于Faster R-CNN的检测方法.训练Faster R-CNN神经网络模型,通过参数调优增强了应力区识别的鲁棒性,采用基于Zernike矩算法对应力区边缘点进行亚像素级定位以提高测量精度,分析了测量精度与误差的关系.仿真与实验表明,该方法的测量精度达到±0.1°,在增强光照鲁棒性的同时实现了对多根保偏光纤偏振轴的检测.     

基于OpenCV的光纤端面检测系统研究

针对光纤端面制备中各种因素的影响会导致光纤端面产生缺陷的问题,研究了一种基于机器视觉技术的光纤端面检测系统。针对光纤端面显微图像的结构特点,使用图像处理算法拟合其中的椭圆,并提出了一种基于同心椭圆约束的椭圆检测方法,挑选出纤芯和包层轮廓的拟合椭圆。依据获取的拟合椭圆参数将光纤端面划分为三个检测区域,进行分区域的瑕疵点检测和统计。全部算法使用VS2010和OpenCV开发实现。实验表明,该检测系统可以对光纤端面进行准确的质量测定。     

基于参数化对数图像处理模型的光照不均匀图像的边缘检测算法

由于低照度以及场景光不均匀的环境下图像的成像特点,普通的边缘检测方法无法有效检测出完整清晰的边缘图像.本文结合参数化对数图像处理(PLIP)模型对低亮度图像敏感、处理效果接近人眼视觉观察的结果等优点提出一种新的边缘检测算法.首先,利用PLIP模型理论推导出新的梯度算子,然后分析传统Canny算法检测边缘过程的不足并加以改进,并将推导出的新梯度代替了传统Canny算法中的梯度,运用Canny算子的三个最佳边缘检测标准提取图像的边缘.最后,通过对微光实验平台获取的低照度和场景光不均匀环境下的图像进行边缘检测对比验证.实验结果表明,新算法边缘检测的线型连接程度相较于传统Canny算法、Sobel算法和原对数图像处理模型(LIP)算法分别提升了约10％、30％和4％,其检测效果更佳.     

数字图像法测量光纤端面几何参数

基于数字图像处理的方法对光纤端面的几何参数进行自动测量，具有处理速度快、测量精度高以及不过于依赖操作水平的优点。利用数字图像处理技术对各种光纤端面图像进行分析并进行必要的数字图像处理；针对不同光纤端面的特点，建立相应的数学物理模型，计算出各种待测光纤的几何参数；并用Matlab7．0软件设计出简单方便且功能完善的光纤端面几何参数测量软件系统。     

基于改进剪切波和Canny的故障区域检测算法研究

针对机械故障红外热图像存在各种噪声造成故障区域测量参数提取精度低的问题,本文提出了基于改进剪切波和Canny的故障区域检测算法。该算法包括基于改进剪切波的去噪算法和改进Canny算子的边缘检测算法,在去噪中本文提出的是一种基于剪切波和高阶谱相结合的新算法,可以有效地去除高斯噪声与椒盐噪声的混合噪声并保留图像细节;在图像的边缘检测中本文利用剪切波与Canny算子相结合的改进新算法对红外故障图像进行边缘提取,从而消除了传统的Canny算子在检测时出现的伪边缘现象。实验仿真结果表明本文提出的去噪算法与传统的去噪算法相比显著提高了图像的峰值信噪比(PSNR),同时图像的边缘和细节也得到了很好的保留,实现了故障区域特征参数的精确有效提取。     

图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用

基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在两光纤径向产生微位移时,位移量与端面光斑图像相位谱特征值之间的关系。对多种结构参数光斑图样的分析表明,两光纤径向微位移与相关性及一致性两特征值成近似线性关系,可以用光斑图像处理的方法进行微位移测量,从而实现传感。实验结果表明与目前常用的计算光斑图像归一化强度内积处理算法相比,多模光纤芯径较小时,线性度、动态范围比较接近;芯径较大时,线性度提高的同时动态范围扩大约一倍。因此所提出的算法稳定性更好,适用范围更广。     

Canny算法在光子晶体光纤端面图像处理中的应用

通过对光子晶体光纤熔接前的端面图像进行边缘检测和定位,达到识别待熔接光子晶体光纤类型和校正其位置的目的.首先从理论上比较多种经典边缘检测算法,然后以DSP为实验平台使用多种经典算子对光子晶体光纤的端面图像进行边缘检测并比较.选择Canny边缘检测算法,实验结果表明使用该算法提取的边缘比较丰富,同时又因抑制了噪声而更加清晰.对识别待熔接光子晶体光纤的类型和校正其位置具有可行性.     

受电弓滑板磨耗检测图像处理算法的研究及实现

由于图像检测受电弓滑板磨耗能实现在线自动检测,且检测精度较高,而该检测方法的关键是对采集到的受电弓图片进行图像处理,因此研究图像处理算法具有非常重要的意义.检测系统采用4个CCD摄像机实现受电弓前后滑板的初始图像采集.然后将获取到的图片传输并存储到检测主机上,通过后期的图像处理,实现滑板磨耗的自动检测.并输出数据报表争磨耗曲线等.图像处理算法主要包括图像预处理、边缘检测和连接、导线及滑板边缘定位等.其中,边缘检测和定位算法是关键,也是决定系统检测精度的重要因素.主要对Canny边缘检测、形态学边缘检测和小波边缘检测进行实验验证,并比较其边缘提取效果.结果表明,Canny边缘检测精度更高,而小波边缘检测虽然定位更准确,但精度较低.因此,最终选择Canny边缘检测,结合边缘连接进行处理,并给出了检测结果图.