基于图像处理的自聚焦透镜端面质量检测研究

发布时间：2020-05-28 23:48

【摘要】：自聚焦透镜(GRIN lens)是光通讯无源器件中的基础元器件,随着光通信技术的发展,自聚焦透镜的需求量不断增加,透镜的生产质量检测问题逐步凸显出来,特别是透镜端面的生产质量检测问题。传统的质检方法是依靠质检员的经验,配合光学设备进行手工检测,对质检人员的要求较高,且效率低,误检、漏检概率较大。因此,开发一种适用于自聚焦透镜端面质量自动检测系统有实用价值,对保证产品的质量、提高生产效率有重要的生产实际意义。本文以小尺寸自聚焦透镜作为研究对象,基于图像处理的方法,对其端面缺陷特征检测方法进行了较深入的研究。主要内容如下:(1)根据自聚焦透镜的结构特点,设计了一种适用于自聚焦透镜端面检测的专用检具,与CCD工业相机、远心镜头、光源组成端面图像采集系统。(2)根据采集到的图像,进行了图像处理方法研究,实现了缺陷特征的提取。包括图像减噪和效果增强为目的的图像预处理;利用最佳外接圆方法实现区域边缘拟合,获得端面轮廓的理想边缘;采用Retinex算法减少光晕实现图像的均衡处理;采用Otsu阈值分割算法提取缺陷特征。分别对端面存在的三种主要缺陷(崩边、针孔以及划痕)进行了特征提取实验。(3)利用MATLAB GUI进行了软件开发,实现了透镜端面图像处理过程的人机对话。通过所获得的自聚焦透镜端面缺陷特征数据,如:缺陷尺寸、缺陷面积、缺陷数量、缺陷位置等,结合自聚焦透镜质量评定标准,给出了产品质量评价参数。试验证明,本文提出的方法可以应用于自聚焦透镜端面质量检测,具有较高的精确度。
【图文】：

节距为 1/4P。如图 2.1所示。图 2.1 自聚焦透镜结构图2.1.1 自聚焦透镜生产工艺自聚焦透镜的折射率沿径向梯度变化[3]，光在透镜的传播轨迹是正弦曲线，可实现出射光线能平滑且连续的汇聚，，传播轨迹如图 2.2 所示。图 2.2 光通过自聚焦透镜路线示意图目前，制造自聚焦透镜的主要方法是离子交换技术[27]，离子交换工艺可分为三步，①基础玻璃熔制、②拉丝、③离子交换工艺。目前在离子交换工艺的基础上又提出了二次离子交换方法[27]生产自聚焦透镜，能够修正自聚焦透镜的折射分布率，

光通过自聚焦透镜路线示意图
【学位授予单位】：西京学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH74;TP391.41

【参考文献】

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6 陈汗青;万艳玲;王国刚;;数字图像处理技术研究进展[J];工业控制计算机;2013年01期

7 张玮雄;刘建霞;;数字图像处理技术的发展现状及趋势[J];科学之友;2012年06期

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9 赵伟杰;高勇;;机器视觉在光纤端面缺陷检测中的应用[J];现代电子技术;2011年19期

10 王波;陈刚;高信波;;一种改进的Hough变换在建筑物提取中的算法研究[J];城市勘测;2011年02期

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本文编号：2686027