光纤熔接机电弧强度实时调整方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法及系统，启动电弧放电一定时间后，获取一帧摄像头捕获的图像；设定图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算亮度均值，得到一组水平亮度数据；根据水平亮度数据中的特征值确定阴影亮度值；将各数据与阴影亮度值比较，得到并记录其中大于阴影亮度值的亮度数据；计算均值，得到熔接放电电弧亮度；重复前述步骤至少一次，并累加熔接放电电弧亮度的值；根据累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；根据标准放电电弧亮度与熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。降低接续损耗并使接续损耗稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤熔接机技术，尤其涉及一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法及系统。
技术介绍
由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。长距离传输需要较长的光纤，光纤的长度不足导致需要将短长度的光纤接续起来。通常使用光纤熔接机接续两根光纤，接续完成后的光纤在光传输过程中，会存在接续损耗。影响接续损耗的因素有很多，其中包括电弧强度。为了降低接续损耗，可以在光纤熔接机进行光纤熔接时，执行“放电校正”操作，调整至标准的放电电流强度，再以该值控制电弧强度。但是，随着光纤熔接放电次数的增加，电极棒的工作环境(气压、温度、湿度)变化、及电极棒老化、磨损等会使电弧强度发生变化，引起光纤接续损耗增大。此时，需要再次执行“放电校正”操作，而放电强度的校正操作较为麻烦。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法及系统，可以无需再次执行放电操作，而实现降低接续损耗并使接续损耗稳定。为解决上述问题，本专利技术提出一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法，包括以下步骤：S1：进行熔接放电，启动电弧放电一定时间后，获取一帧光纤熔接机的摄像头捕获的图像；S2：设定图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算每列亮度单元的亮度均值，得到一组水平亮度数据；S3：选取所述一组水平亮度数据中的特征值，根据特征值确定一阴影亮度值；S4：将所述一组水平亮度数据中的各数据与所述阴影亮度值比较，得到并记录其中大于所述阴影亮度值的亮度数据；S5：计算记录的亮度数据的均值，得到熔接放电电弧亮度；S6：重复步骤S1-S5至少一次，并累加所述熔接放电电弧亮度的值；S7：根据步骤S6中的熔接放电电弧亮度的累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；S8：根据所述标准放电电弧亮度与所述熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2中，所述设定图像中的电弧亮度计算区域包括：根据光纤上包层的位置和光纤包层的总高度确定电弧计算区域的竖直方向范围，根据图像的整个宽度确定电弧亮度计算区域的水平方向范围。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2中，将电弧亮度计算区域均匀地划分为多列亮度单元。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S3中，所述特征值为所述一组水平亮度数据中的最大亮度值max和最小亮度值min，所述阴影亮度值shadow＝(min+max)*a，其中，a为设定的百分比系数。根据本专利技术的一个实施例，所述a为0.45。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S8中，StdArcValue’＝StdArcValue+(StdArcBright-CurArcBright)*m，其中，StdArcBright为标准放电电弧亮度，CurArcBright为熔接放电电弧亮度，m为调整系数，StdArcValue为调整前放电电流强度，StdArcValue’为调整后放电电流强度。根据本专利技术的一个实施例，所述调整系数为3。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S1之前还包括步骤B：通过执行一次放电校正，调整标准放电电流强度，根据该标准放电电流强度确定光纤熔接机启动电弧放电的电弧强度。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤B之前还包括步骤A：调整光纤熔接机的摄像头的曝光值，使得图像亮度达到目标亮度值。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤S1之前或者步骤S8之后还包括步骤C：将待接续的两根光纤置入所述光纤熔接机的光纤置入位置，进行两根光纤的接续。本专利技术还提出一种光纤熔接机电弧强度实时调整系统，包括：图像采集单元，用以获取一帧光纤熔接机进行熔接放电且启动电弧放电一定时间后其摄像头捕获的图像；水平亮度数据计算单元，用以设定所述图像采集单元捕获的图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算每列亮度单元的亮度均值，得到一组水平亮度数据；阴影亮度值确定单元，用以选取所述一组水平亮度数据中的特征值，根据特征值确定一阴影亮度值；比较记录单元，用以将所述一组水平亮度数据中的各数据与所述阴影亮度值比较，得到并记录其中大于所述阴影亮度值的亮度数据；熔接放电电弧亮度计算单元，用以计算所述比较记录单元中记录的亮度数据的均值，得到熔接放电电弧亮度；累加单元，用以累加所述熔接放电电弧亮度计算单元得到的至少两个熔接放电电弧亮度的值；标准放电电弧亮度计算单元，用以根据所述累加单元中的熔接放电电弧亮度的累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；调整单元，用以根据所述标准放电电弧亮度与所述熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：随着光纤熔接放电次数的增加，电极棒的变化引起电弧强度发生变化，本专利技术通过分析熔接放电时的电弧图像亮度，将电弧图像以亮度单元划分，细分图像的亮度值，根据计算得到的熔接放电电弧亮度和标准放电电弧亮度进行放电补偿，从而可以实时地调整电弧强度；成功执行一次放电校正后，以后不再需要执行此操作，每次熔接放电时分析并实时调整标准放电电流强度，在多次熔接放电之后且不进行放电校正的情况下，依然可以使得光纤接续损耗降低并稳定；电弧图像是启动电弧放电一定时间后获得的图像，从而获得的亮度是图像稳定后的亮度，从而得到的调整更为精准。附图说明图1为本专利技术实施例的光纤熔接机电弧强度实时调整方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例的图像中的电弧亮度计算区域的划定示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。参看图1，本专利技术实施例的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，包括以下步骤：S1：进行熔接放电，启动电弧放电一定时间后，获取一帧光纤熔接机的摄像头捕获的图像；S2：设定图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算每列亮度单元的亮度均值，得到一组水平亮度数据；S3：选取所述一组水平亮度数据中的特征值，根据特征值确定一阴影亮度值；S4：将所述一组水平亮度数据中的各数据与所述阴影亮度值比较，得到并记录其中大于所述阴影亮度值的亮度数据；S5：计算记录的亮度数据的均值，得到熔接放电电弧亮度；S6：重复步骤S1-S5至少一次，并累加所述熔接放电电弧亮度的值；S7：根据步骤S6中的熔接放电电弧亮度的累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；S8：根据所述标准放电电弧亮度与所述熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。下面结合图1和图2对光纤熔接机电弧强度实时调整方法进行具体地描述，但不应以此为限。在步骤S1中，光纤熔接机的光纤放置位置可以设有相应需要接续的光纤，通过在光纤熔接机上的常规放电启动操作，开始进行熔接放电，在启动电弧放电后，等待一定时间，该时间可以根据需要确定，保证图像亮度稳定及图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：进行熔接放电，启动电弧放电一定时间后，获取一帧光纤熔接机的摄像头捕获的图像；S2：设定图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算每列亮度单元的亮度均值，得到一组水平亮度数据；S3：选取所述一组水平亮度数据中的特征值，根据特征值确定一阴影亮度值；S4：将所述一组水平亮度数据中的各数据与所述阴影亮度值比较，得到并记录其中大于所述阴影亮度值的亮度数据；S5：计算记录的亮度数据的均值，得到熔接放电电弧亮度；S6：重复步骤S1‑S5至少一次，并累加所述熔接放电电弧亮度的值；S7：根据步骤S6中的熔接放电电弧亮度的累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；S8：根据所述标准放电电弧亮度与所述熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。

【技术特征摘要】
1.一种光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：进行熔接放电，启动电弧放电一定时间后，获取一帧光纤熔接机的摄像头捕获的图像；S2：设定图像中的电弧亮度计算区域，将电弧亮度计算区域划分为多列亮度单元，计算每列亮度单元的亮度均值，得到一组水平亮度数据；S3：选取所述一组水平亮度数据中的特征值，根据特征值确定一阴影亮度值；S4：将所述一组水平亮度数据中的各数据与所述阴影亮度值比较，得到并记录其中大于所述阴影亮度值的亮度数据；S5：计算记录的亮度数据的均值，得到熔接放电电弧亮度；S6：重复步骤S1-S5至少一次，并累加所述熔接放电电弧亮度的值；S7：根据步骤S6中的熔接放电电弧亮度的累加值及累加次数，计算均值，得到标准放电电弧亮度；S8：根据所述标准放电电弧亮度与所述熔接放电电弧亮度的差距，实时调整标准放电电流强度，根据调整后的标准放电电流强度设定新的电弧强度。2.如权利要求1所述的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述设定图像中的电弧亮度计算区域包括：根据光纤上包层的位置和光纤包层的总高度确定电弧亮度计算区域的竖直方向范围，根据图像的整个宽度确定电弧计算区域的水平方向范围。3.如权利要求1或2所述的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，所述步骤S2中，将电弧亮度计算区域均匀地划分为多列亮度单元。4.如权利要求1所述的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述特征值为所述一组水平亮度数据中的最大亮度值max和最小亮度值min，所述阴影亮度值shadow＝(min+max)*a，其中，a为设定的百分比系数。5.如权利要求4所述的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，所述a为0.45。6.如权利要求1所述的光纤熔接机电弧强度实时调整方法，其特征在于，所述步骤S8中，StdArcValue’＝StdArcValue+(StdArcBright-CurArcBright)*m，其中，StdArcBright为标准放电电弧亮度，Cur...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楚元，
申请(专利权)人：一诺仪器中国有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37