基于机器视觉的多通道预对准系统及多通道预对准方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的多通道预对准系统及多通道预对准方法，该多通道预对准系统包括：视觉装置、位移装置和数据处理装置，位移装置包括至少一个角度轴，角度轴上安装有夹具，夹具用于固定待耦合对准的光纤阵列；数据处理装置用于向位移装置发出驱动指令，以依次驱动角度轴移动至指定的轴坐标位置；在角度轴处于指定的轴坐标位置时，视觉装置用于采集光纤阵列的目标图像，并将该目标图像发送至数据处理装置；数据处理装置用于对多个目标图像进行比较，以确定角度轴的预对准位置，并驱动角度轴移动至预对准位置。在本发明专利技术中，无需多轴联动，无需实时监控光功率值，就可实现的平面波导自动耦合的无接触式、无损端面的快速耦合定位方案。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的多通道预对准系统及多通道预对准方法
本专利技术属于通道对准领域，更具体地，涉及一种基于机器视觉的多通道预对准系统及多通道预对准方法。
技术介绍
在平面波导耦合中，常用到多通道的光纤阵列，此时通道平面波导与光纤阵列之间需要同时有1个以上的光通道实现光路上位置对准。现有的自动耦合设备解决方法是在单个通道(通常是光纤阵列的首尾通道之一)有光感的情况下，按一定的步进旋转与光纤纤芯平行的角度轴，即Roll轴，并配合水平面直线轴的移动，从而在保持现有通道光感的情况下寻找到另一个目标通道的光感。这个过程牵涉到光纤阵列宽度尺寸、光路通道的间距、角度轴的旋转中心和各轴向补偿移动，对光纤阵列的各项一致性及夹持机械结构的装配容差要求较高，加上光功率同步采集、多个直线轴和角度轴的配合移动，整个找光过程历时较长。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于机器视觉的多通道预对准系统及多通道预对准方法，其目的在于在耦合对准过程中，无需多轴联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的多通道预对准系统，其特征在于，所述多通道预对准系统包括：视觉装置(1)、位移装置(2)和数据处理装置(3)，所述位移装置(2)包括至少一个角度轴(21)，所述角度轴(21)上安装有夹具(22)，所述夹具(22)用于固定待耦合对准的光纤阵列(4)；/n所述数据处理装置(3)用于向所述位移装置(2)发出驱动指令，以依次驱动所述角度轴(21)移动至指定的轴坐标位置；/n在所述角度轴(21)处于指定的轴坐标位置时，所述视觉装置(1)用于采集所述光纤阵列(4)的目标图像，并将该目标图像发送至所述数据处理装置(3)；/n所述数据处理装置(3)用于对多个所述目标图像进行比较，以确定所述...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的多通道预对准系统，其特征在于，所述多通道预对准系统包括：视觉装置(1)、位移装置(2)和数据处理装置(3)，所述位移装置(2)包括至少一个角度轴(21)，所述角度轴(21)上安装有夹具(22)，所述夹具(22)用于固定待耦合对准的光纤阵列(4)；
所述数据处理装置(3)用于向所述位移装置(2)发出驱动指令，以依次驱动所述角度轴(21)移动至指定的轴坐标位置；
在所述角度轴(21)处于指定的轴坐标位置时，所述视觉装置(1)用于采集所述光纤阵列(4)的目标图像，并将该目标图像发送至所述数据处理装置(3)；
所述数据处理装置(3)用于对多个所述目标图像进行比较，以确定所述角度轴(21)的预对准位置，并驱动所述角度轴(21)移动至所述预对准位置。


2.根据权利要求1所述的多通道预对准系统，其特征在于，每一指定的轴坐标位置对应一个所述目标图像；
所述数据处理装置(3)具体用于获取所述目标图像的第一外缘线、第二外缘线和第三外缘线，其中，所述第一外缘线和所述第二外缘线分别对应为光纤阵列(4)的侧面边缘线，所述第三外缘线对应为光纤阵列(4)的前端边缘线；
获取所述第一外缘线和所述第三外缘线形成的第一交叉点，以及所述第二外缘线和所述第三外缘线形成的第二交叉点，计算所述第一交叉点和第二交叉点之间的拟合距；
所述数据处理装置(3)具体还用于对各个所述目标图像所对应的拟合距进行比较，设置最小的拟合距对应的轴坐标位置为预对准位置，并驱动所述角度轴(21)移动至所述预对准位置。


3.根据权利要求1所述的多通道预对准系统，其特征在于，所述视觉装置(1)包括：镜头(11)、摄像头(12)和环形光源(13)，所述摄像头(12)通过标准接口固定在所述镜头(11)的后端，所述摄像头(12)通过固定螺钉固定在镜头(11)的前端，所述摄像头(12)与所述数据处理装置(3)连接；
所述摄像头(12)用于采集所述目标图像，并将所述目标图像传输给所述数据处理装置(3)。


4.根据权利要求1所述的多通道预对准系统，其特征在于，所述数据处理装置(3)包括：图像处理单元(31)和驱动单元(32)，所述图像处理单元(31)与所述视觉装置(1)连接，所述驱动单元(32)与所述位移装置(2)连接；
所述驱动单元(32)用于驱动所述角度轴(21)变换位置；
所述图像处理单元(31)用于对所述目标图像进行识别和处理。


5.根据权利要求4所述的多通道预对准系统，其特征在于，所述位移装置(2)包括步进电机(23)，所述步进电机(23)与所述角度轴(21)连接，所述步进电机(23)与所述驱动单元(32)连接，所述步进电机(23)用于接收所述驱动单元(32)的驱动指令，根据驱动指令控制所述角度轴(21)在指定的角度范围内步进转动。


6.根据权利要求5所述的多通道预对准系统，其特征在于，所述数据处理装置(3)具体用于对多个所述目标图像进行比较，以确定所述角度轴(21)的预对准位置，并驱动所述角度轴(21)移动至所述预对准位置包括：
所述图像处理单元(31)用于对多个所述目标图像进行比较，以确定所述角度轴(21)的预对准位置，并将所述预对准位置对应的目标坐标输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，张博，刘欢，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42