本发明专利技术公开了一种基于光纤拉锥装置及智能视觉监控系统，包括，微纳光纤拉锥台、电加热台、陶瓷加热头、深度摄像机、智能终端、电动螺杆和电动导轨；其中，所述电加热台、深度摄像机、电动螺杆和电动导轨均通过导线与所述智能终端电性连接，通过设置的深度摄像机能够实时监控到光纤腰区与陶瓷加热头之间的距离，再通过智能终端显示出监测到的画面供工作人员观察，极大减少拉锥过程中加热头与腰区接触导致的熔断或机械断裂的情况发生，有效的提高微纳光纤及其拓展结构拉锥的成功率，减少科研或工程应用的时间和经济成本。程应用的时间和经济成本。程应用的时间和经济成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤拉锥装置及智能视觉监控系统
[0001]本专利技术涉及光纤器件制造
，尤其是一种基于光纤拉锥装置及智能视觉监控系统。
技术介绍
[0002]电加热式火焰刷微纳光纤制备法是制备微纳光纤的主要技术，该技术利用电加热火焰刷技术，在玻璃材料的预制棒上形成微小的火焰刷，通过火焰的高温加热将纤维材料熔化，并通过在位移台上叠加同向和反向的速度，利用表面张力和拉伸力的作用形成微细的光纤。假设加热头是“区域均匀热源”，根据玻璃材料的温度特性，单模光纤软化温度约为1665℃，退火温度为1140℃，被拉伸的光纤腰区温度要在退火温度之上，并且越靠近软化温度，越容易拉伸。
[0003]但拉伸过程中由于夹持光纤位移台的移动产生的拉伸力和挤压力，或由于光纤腰区的长度变化，或环境中的气流影响等因素导致光纤腰区的空间位置相对于初始位置发生变化，而陶瓷加热头内壁的空间有限，脆弱细小的腰区与加热头内壁接触或将因高温导致熔断或因机械力导致断裂，对于光纤耦合器结构的拉锥还或将导致耦合结构被破坏。
技术实现思路
[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于光纤位移台在拉伸过程中，光纤腰区会逐渐靠近陶瓷加热头，从而因高温导致熔断或因机械力导致断裂，造成经济损失。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于光纤拉锥装置，包括，微纳光纤拉锥台、电加热台、陶瓷加热头、深度摄像机、智能终端、电动螺杆和电动导轨；其中，所述电加热台、深度摄像机、电动螺杆和电动导轨均通过导线与所述智能终端电性连接。
[0008]作为本专利技术所述基于光纤拉锥装置的一种优选方案，其中：所述微纳光纤拉锥台共设置有两个，两个所述微纳光纤拉锥台分别设置在所述电动导轨的左右两侧，且微纳光纤拉锥台为火焰刷原理制备微纳光纤的主要装置，所述电加热台设置在所述电动导轨的中部，且位于所述微纳光纤拉锥台的右侧。
[0009]作为本专利技术所述基于光纤拉锥装置的一种优选方案，其中：所述电动螺杆的外表面螺纹连接有升降板，且所述电加热台固定安装在升降板的后端；所述陶瓷加热头安装在所述电加热台后侧的中部，且位于两个所述微纳光纤拉锥台的正中间处，所述深度摄像机设置有两个，两个所述深度摄像机固定安装在所述陶瓷加热头左右两侧的悬臂上，且两个所述深度摄像机的摄像端分别对准所述陶瓷加热头的左右两侧。
[0010]本专利技术的有益效果为：通过设置的深度摄像机能够实时监控到光纤腰区与陶瓷加热头之间的距离，再通过智能终端显示出监测到的画面供工作人员观察，极大减少拉锥过程中加热头与腰区接触导致的熔断或机械断裂的情况发生，有效的提高微纳光纤及其拓展结构拉锥的成功率，减少科研或工程应用的时间和经济成本。
[0011]鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本专利技术的第二个实施方案。
[0012]因此，本专利技术所要解决的问题时如何精准且有效地监测出光纤腰区与陶瓷加热头之间的距离。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种智能视觉监控系统，包括应用了上一实施方案中的基于光纤拉锥装置，还包括深度图像采集模块、智能图像分析模块和加热头自动矫正模块；所述深度图像采集模块，通过深度图像采集设备采集所述陶瓷加热头左右侧面加热凹槽与被拉锥的微纳光纤腰区的深度图像并传入智能终端；所述智能图像分析模块，通过采集到的深度图像3D实时重建所述陶瓷加热头内部微纳光纤腰区与加热内壁的模型，并计算腰区各单元长度距内壁的距离；所述加热头自动矫正模块，当腰区某一单元长度距内壁距离小于安全阈值时，通过程序微调加热装置所在导轨和螺旋使内壁远离腰区至大于距离安全阈值，以避免拉锥过程中加热头与腰区接触导致的熔断或机械断裂的情况。
[0014]作为本专利技术所述智能视觉监控系统的一种优选方案，其中：所述深度图像采集模块，在电加热式火焰刷微纳光纤拉锥装置拉锥过程开始信号传入后开始工作；其中，在每个图像采集周期开始前，根据具体需求，调整采集参数，如分辨率、帧率、曝光时间，以避免图像畸变，再通过架设在所述电加热台侧面远端的两台深度图像采集设备周期性采集加热凹槽与被拉锥的微纳光纤腰区的深度图像并传入所述智能终端内。
[0015]作为本专利技术所述智能视觉监控系统的一种优选方案，其中：所述智能图像分析模块，在接收到深度图像采集模块传入图像后，通过图像对齐、点云生成及配准、泊松重建等步骤3D重建基于两张深度图像的所述陶瓷加热头内部微纳光纤腰区与加热内壁的模型，再使用支持向量机算法进行加热头与光纤腰区的对象分割并建立三维坐标系。
[0016]作为本专利技术所述智能视觉监控系统的一种优选方案，其中：所述加热头自动矫正模块，在接收到所述智能图像分析模块的移动信号之后将信号分解成前后和上下两个部分，通过控制所述电动导轨实现所述电加热台的前后移动，通过控制所述电动螺杆实现所述电加热台的上下移动，至小于安全阈值的腰区单元距加热头内壁的距离大于等于安全阈值。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1、采用的深度摄影技术，能够提供场景中物体的准确三维位置和距离信息，可以实现对微小物体的准确定位和距离测量，为后续的处理和分析提供基础，解决了RGB摄影技术复杂背景分割、目标检测能力弱的缺点，可以区分腰区和加热头内壁之间的距离和空间关系，从而更好地进行微纳光纤腰区的检测、跟踪和分割。
[0019]2、采用的3D重建技术，可以提供准确的三维结构信息，将复杂的数据转化为直观且易于理解的三维模型，这有助于数据的可视化呈现和深入分析，相对于传统的测量和建模方法，3D重建技术具有非接触性和非破坏性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0021]图1为本专利技术的光纤拉锥装置整体结构图；
[0022]图2为本专利技术的智能视觉监控系统流程图；
[0023]图3为本专利技术微纳光纤腰区与加热内壁的三维坐标系模型图。
[0024]图中：1、微纳光纤拉锥台；2、智能电加热台、3、陶瓷加热头；4、深度摄像机；5、智能终端；6、电动螺杆；7、电动导轨
具体实施方式
[0025]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，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0026]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，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤拉锥装置，其特征在于：包括，微纳光纤拉锥台(1)、电加热台(2)、陶瓷加热头(3)、深度摄像机(4)、智能终端(5)、电动螺杆(6)和电动导轨(7)；其中，所述电加热台(2)、深度摄像机(4)、电动螺杆(6)和电动导轨(7)均通过导线与所述智能终端(5)电性连接。2.根据权利要求1所述的基于光纤拉锥装置，其特征在于：所述微纳光纤拉锥台(1)共设置有两个，两个所述微纳光纤拉锥台(1)分别设置在所述电动导轨(7)的左右两侧，且微纳光纤拉锥台(1)为火焰刷原理制备微纳光纤的主要装置，所述电加热台(2)设置在所述电动导轨(7)的中部，且位于所述微纳光纤拉锥台(1)的右侧。3.根据权利要求2所述的基于光纤拉锥装置，其特征在于：所述电动螺杆(6)的外表面螺纹连接有升降板，且所述电加热台(2)固定安装在升降板的后端；所述陶瓷加热头(3)安装在所述电加热台(2)后侧的中部，且位于两个所述微纳光纤拉锥台(1)的正中间处，所述深度摄像机(4)设置有两个，两个所述深度摄像机(4)固定安装在所述陶瓷加热头(3)左右两侧的悬臂上，且两个所述深度摄像机(4)的摄像端分别对准所述陶瓷加热头(3)的左右两侧。4.一种智能视觉监控系统，其特征在于：包括应用了权利要求1～3任一所述的基于光纤拉锥装置，还包括深度图像采集模块、智能图像分析模块和加热头自动矫正模块；所述深度图像采集模块，通过深度图像采集设备采集所述陶瓷加热头(3)左右侧面加热凹槽与被拉锥的微纳光纤腰区的深度图像并传入智能终端；所述智能图像分析模块，通过采集到的深度图像3D实时重建所述陶瓷加热头(3)内部微纳光纤腰区与加热内壁的模型，并计算腰区各单元长度距内壁的距离；所述加热头自动矫正模块，当腰区某一单元长度距内壁距离小于安全阈值时，通过程序微调加热装置所在导轨和螺旋使内壁远离腰区至大于距离安全阈值，以避免拉锥过程中加热头与腰区接触导致的熔断或机械断裂的情况。5.根据权利要求4所述的智能视觉监控系统，其特征在于：所述深度...
【专利技术属性】
技术研发人员：周泓宇，曲勃源，张振荣，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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