本发明专利技术属于光纤光缆生产测试技术领域，公开了一种多芯光纤的准直对中方法及装置、熔接方法及系统。本发明专利技术首先获得多芯光纤的侧面图像，然后在此基础上得到包络线信息和侧面投影特征点图，基于侧面投影特征点图控制两根多芯光纤旋转至各自的最大特征点处，最后基于包络线信息对多芯光纤的空间位置进行调节，完成多芯光纤的准直对中。准直对中后执行对两根多芯光纤进行放电熔接的工序，完成多芯光纤的自动熔接。本发明专利技术能够提高多芯光纤的准直对中及熔接的效率，并具备更好的准确性、稳定性、可靠性，能够有效降低装置及系统的成本。能够有效降低装置及系统的成本。能够有效降低装置及系统的成本。
【技术实现步骤摘要】
一种多芯光纤的准直对中方法及装置、熔接方法及系统
[0001]本专利技术属于光纤光缆生产测试
，更具体地，涉及一种多芯光纤的准直对中方法及装置、熔接方法及系统。
技术介绍
[0002]随着互联网的普及和发展，各行各业对于网络的需求出现了爆炸性的增长。面对越来越高的传输速度及传输容量的需求，常规单芯单模光纤已经不能满足当前需求，而多芯光纤则可有效解决传统单模光纤对传输容量的限制，因此受到越来越多的关注。
[0003]在多芯光纤的生产测试及实际运用过程中，光纤的熔接都是极其重要的一环。传统的多芯光纤熔接步骤为：1、在固定区域内搜索并获取待熔光纤的端面图像；2、自动调整图像亮度、完成对焦；3、目测光纤倾斜角度，并手动对齐；4、准直对中；5、电极放电完成熔接。但是，显然以上方式存在三个较大的缺陷：1、由于光纤放置位置的不确定性，寻找端面图像需要相当长的时间；2、由于多芯光纤种类和工艺的不同以及光纤切割的差异性，对自动对焦算法提出更大的要求；3、依据人工判断完成对芯工作，熔接效果难以评估。因此，如何提高多芯光纤的准直对中效率及准确性，提高熔接的效率并获得较好的重复性和稳定性是本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术通过提供一种多芯光纤的准直对中方法及装置、熔接方法及系统，解决现有技术中多芯光纤的准直对中及熔接的效率较低、效果较差的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种多芯光纤的准直对中方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、分别获取位于两端、待准直对中的两根多芯光纤对应的侧面图像；
[0007]步骤2、基于所述侧面图像，分别获得两根多芯光纤对应的包络线信息；
[0008]步骤3、基于所述包络线信息，将两根多芯光纤移动至第一指定位置；
[0009]步骤4、获得每根多芯光纤对应的侧面投影特征点图，基于所述侧面投影特征点图控制两根多芯光纤旋转，使两根多芯光纤均旋转至各自的最大特征点处；
[0010]步骤5、根据两根多芯光纤对应的包络线信息对两根多芯光纤的空间位置进行调节，完成多芯光纤的准直对中。
[0011]优选的，所述步骤4包括以下子步骤：
[0012]步骤401、针对每根多芯光纤，控制多芯光纤沿第一方向旋转第一角度θ0，并在旋转的过程中实时地获得侧面图像；采用特征值提取方法对所述侧面图像进行处理，得到包含一系列特征点与旋转角度的所述侧面投影特征点图；
[0013]步骤402、针对每根多芯光纤，在一系列特征点中找到一个周期中的最大特征点，并确定所述最大特征点对应的旋转角度；将两根多芯光纤的最大特征点对应的旋转角度分别记为第二角度θ1、第三角度θ2；
[0014]步骤403、根据所述第二角度θ1和所述第三角度θ2分别控制两根多芯光纤旋转，使
两根多芯光纤均粗调至各自的最大特征点所处区域；
[0015]步骤404、以特征点为反馈，采用局部寻优算法，控制两根多芯光纤旋转，使两根多芯光纤均精调至各自的最大特征点处。
[0016]优选的，所述步骤401中，所述第一角度θ0取360
°
/n向上取整后得到的数值，n为以包层的中心轴为中心的圆周上所包含的纤芯数量。
[0017]优选的，所述步骤401中，所述第一角度θ0取90
°
；所述步骤402中的一个周期选取0至90
°
对应的区间范围；所述步骤403中，控制两根多芯光纤分别沿与所述第一方向相反的方向旋转θ0‑
θ1、θ0‑
θ2，使两根多芯光纤均粗调至各自的最大特征点所处区域。
[0018]优选的，步骤401中，所述第一角度θ0取360
°
；所述步骤402中的一个周期选取iθ3至(i+1)θ3对应的区间范围，θ3＝360
°
/n向上取整后得到的数值，n为以包层的中心轴为中心的圆周上所包含的纤芯数量，i选取0、1、
……
、n
‑
1中的任一数值；所述步骤403中，控制两根多芯光纤分别沿所述第一方向旋转θ1、θ2，使两根多芯光纤均粗调至各自的最大特征点所处区域。
[0019]优选的，所述步骤401中，所述特征值提取方法为Tenegrad梯度法、Brenner梯度法、差分法中的一种；所述步骤404中，所述局部寻优算法为爬山搜索法、模拟退火算法、随机束搜索算法中的一种。
[0020]优选的，所述步骤2中，获得所述包络线信息之前还包括：对所述侧面图像进行锐化处理；
[0021]所述步骤2中，采用边缘检测算法，基于锐化后的侧面图像获得所述包络线信息，所述包络线信息包括多芯光纤的上端、下端和外端的包络线。
[0022]优选的，所述步骤3中，将两根多芯光纤移动至第一指定位置后还包括：对多芯光纤进行放电清洁，根据所述包络线信息判断多芯光纤的切割角度是否符合预设范围；若符合，则进入步骤4；否则，退出执行多芯光纤准直对中的操作。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种多芯光纤的准直对中装置，包括：
[0024]图像获取单元，用于得到多芯光纤对应的侧面图像；
[0025]处理单元，用于基于侧面图像得到包络线信息和侧面投影特征点图；
[0026]控制单元，用于控制多芯光纤进行移动和旋转；
[0027]所述多芯光纤的准直对中装置用于执行上述的多芯光纤的准直对中方法中的步骤。
[0028]优选的，所述图像获取单元包括照明部、透镜和采集部；
[0029]所述照明部用于朝向多芯光纤的侧面发出平行的照明光；
[0030]所述透镜用于对透过多芯光纤和多芯光纤周边区域的光进行聚光；
[0031]所述采集部用于得到通过所述透镜后形成的多芯光纤对应的侧面图像。
[0032]第三方面，本专利技术提供一种多芯光纤的熔接方法，包括以下步骤：
[0033]步骤1、将待熔的两根多芯光纤置于多芯光纤的熔接系统中，并将两根多芯光纤移动至初始指定位置；
[0034]步骤2、判断多芯光纤是否符合熔接条件；若符合，则进入下一步骤；否则，重新处理多芯光纤；
[0035]步骤3、执行上述的多芯光纤的准直对中方法中的工序，完成多芯光纤的准直对
中；
[0036]步骤4、执行对两根多芯光纤进行放电熔接的工序，完成多芯光纤的自动熔接。
[0037]优选的，所述步骤1之前还包括：对待熔的多芯光纤进行预处理，所述预处理包括剥纤、酒精擦拭和切割。
[0038]第四方面，本专利技术提供一种多芯光纤的熔接系统，包括：上述的多芯光纤的准直对中装置，以及在两根多芯光纤准直对中后用于使两根多芯光纤熔合的熔接单元。
[0039]本专利技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0040]本专利技术提出了一种实现多芯光纤的准直对中及熔接的新思路与方法，首先获得多芯光纤的侧面图像，然后在此基础上得到包络线信息和侧面投影特征点图，基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多芯光纤的准直对中方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、分别获取位于两端、待准直对中的两根多芯光纤对应的侧面图像；步骤2、基于所述侧面图像，分别获得两根多芯光纤对应的包络线信息；步骤3、基于所述包络线信息，将两根多芯光纤移动至第一指定位置；步骤4、获得每根多芯光纤对应的侧面投影特征点图，基于所述侧面投影特征点图控制两根多芯光纤旋转，使两根多芯光纤均旋转至各自的最大特征点处；步骤5、根据两根多芯光纤对应的包络线信息对两根多芯光纤的空间位置进行调节，完成多芯光纤的准直对中。2.根据权利要求1所述的多芯光纤的准直对中方法，其特征在于，所述步骤4包括以下子步骤：步骤401、针对每根多芯光纤，控制多芯光纤沿第一方向旋转第一角度θ0，并在旋转的过程中实时地获得侧面图像；采用特征值提取方法对所述侧面图像进行处理，得到包含一系列特征点与旋转角度的所述侧面投影特征点图；步骤402、针对每根多芯光纤，在一系列特征点中找到一个周期中的最大特征点，并确定所述最大特征点对应的旋转角度；将两根多芯光纤的最大特征点对应的旋转角度分别记为第二角度θ1、第三角度θ2；步骤403、根据所述第二角度θ1和所述第三角度θ2分别控制两根多芯光纤旋转，使两根多芯光纤均粗调至各自的最大特征点所处区域；步骤404、以特征点为反馈，采用局部寻优算法，控制两根多芯光纤旋转，使两根多芯光纤均精调至各自的最大特征点处。3.根据权利要求2所述的多芯光纤的准直对中方法，其特征在于，所述步骤401中，所述第一角度θ0取360
°
/n向上取整后得到的数值，n为以包层的中心轴为中心的圆周上所包含的纤芯数量。4.根据权利要求2所述的多芯光纤的准直对中方法，其特征在于，所述步骤401中，所述第一角度θ0取90
°
；所述步骤402中的一个周期选取0至90
°
对应的区间范围；所述步骤403中，控制两根多芯光纤分别沿与所述第一方向相反的方向旋转θ0‑
θ1、θ0‑
θ2，使两根多芯光纤均粗调至各自的最大特征点所处区域。5.根据权利要求2所述的多芯光纤的准直对中方法，其特征在于，步骤401中，所述第一角度θ0取360
°
；所述步骤402中的一个周期选取iθ3至(i+1)θ3对应的区间范围，θ3＝360
°
/n向上取整后得到的数值，n为以包层的中心轴为中心的圆周上所包含的纤芯数量，i选取0、1、
……
、n
‑
1中的任一数值；所述步骤403中，控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智恒，茅昕，张黎，于竟雄，胡远朋，张鹏，刘懋恂，熊壮，张磊，
申请(专利权)人：湖北光谷实验室，
类型：发明
国别省市：
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