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技术交底书

发明名称：光纤陶瓷插针检测设备

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技术目的

1、发明目的：

随着信息技术的发展，现代社会对光纤的需求量越来越大，生产光

纤的企业也越来越多。光纤的直径在100μm左右，对广大中小企业来

说，检验光纤的几何参数主要靠人工完成，效率低、可靠性低，严重制

约了生产力的提高。传统的光纤陶瓷插针检测手段已经无法再满足工厂

的需要。虽然目前市场上也出现了一些自动检测设备，但绝大部分都有

欧美日公司提供、价格昂贵，无法得到很好的推广和应用。因此，亟待

我们开发出一套拥有自主知识产权、性价比高、实用性强的陶瓷光纤插

针检测系统。

在此背景下，研发基于机器视觉的纳米级陶瓷光纤插件检测设备，

可极大提高光纤插针内孔几何测量的精度和效率，推进光纤连接器的自

动化生产控制，促进光纤通信的进一步发展。纳米级陶瓷光纤插件检测

设备的研制，其成果将填补该领域的国内技术空白，打破国外公司的技

术垄断，加速光纤关键部件生产、检测的技术突破，提升产品品质及国

际竞争力。

2、发明效果：

本项目基于机器视觉，提出一种非接触式光纤插针检测设备，自动

测量光纤插针内孔的几何参数，该设备主要用于对光纤插针内孔孔径、

真圆度、同心度等进行纳米级高精度测量。

优点如下：

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（1）、提高检测精度、检测速度及检测质量

目前，我国对光纤陶瓷插针参数的测量，普遍采用基于钢丝通孔

的人工检测方法，效率和可靠性严重不足。

（2）、在保证检测精度的前提下降低投资成本

欧美及日本等厂商虽然提供基于视觉的非接触式自动测量设备，

但价格昂贵，难以在国内普及应用。

（能解决什么问题，同时解决这个问题后，能产生什么效果，优点，优

势。）

背景技术

3、技术引用：

（是否借鉴了现有技术，如果借鉴了请告知借鉴了哪家公司的什么

产品，或论文，专利等，同时说明借鉴了哪些地方。如果是原创的

或不清楚是否有同类产品的可以不填。）

4、技术突破：

本项目的创新点如下：

使用了当前最前沿的机器视觉技术。视觉系统的硬件主要由镜头、摄

像机、图像采集卡、输入输出单元、控制装置构成。本项目研究的检测设

备使用的是50X光学放大，大靶面CCD，500万像素，采用机器视觉技术

使得我们的检测设备具有以下优势：

（1）、非接触测量，对于观测者与被观测者都不会产生任何损伤，从而提

高系统的可靠性。

（2）、创新自适应鉴向设计，通过光电传感及自适应旋转机械设计，实现

光纤插针的自适应对焦，提升测量稳定性。如图1所示，光纤插针通过鉴

向装置时，光电传感器检测插针单侧锥度，判定插针方向，控制旋转机构

是否旋转，从而实现光纤插针的自适应鉴向

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图1光纤插针自适应鉴向设计

（3）、创新光强梯度自适应校正技术，克服光强波动引起的测量误差。在

实际获取图像的过程中，由于光源的不稳定和外界其他因素(温度、杂散光

、色度)的影响，如果简单地用静态阈值的方法去进行二值化处理会带来较

大的误差。所以，本项目提出一种基于光强梯度的自适应二值化处理算法

，消除光源偏差的影响，合理界定边缘，确保测量的准确性。

公司研发部门已经初步完成了该技术方法的测试实验，实验结果表明

基于光强梯度的自适应二值化处理方法能够很有效地消除光强变化所引起

的测量误差，即