光纤凭借其高效快速的信息传输特性,稳定的化学性能,超强的抗电磁和辐射干扰性能,得到了越来越广泛的应用,如通信领域、工业测量领域和医学领域等。人们对于光纤的质量也提出了越来越高的要求。在医学领域,光纤的质量可能会影响手术的客观条件。因此,在特种光纤生产阶段对光纤质量参数的快速高效的自动化的检测至关重要。本文开展了基于机器视觉的光纤质量参数检测平台的研究,主要内容如下:(1)根据项目需求,构建光纤质量检测平台。该平台主要包含稳定激光光源、光纤夹具、三维电动平移台和二维电动角位台、高精度工业相机、自行设计开发的光纤准直调节控制器和上位机软件。(2)设计并完成光纤准直控制调节器。光纤准直控制调节器的主要功能有:控制位于二维角位台和三维电动平移台上的五个步进电机实现对待测光纤的位置和入射角度的调节;使用串口模块与光纤质量检测上位机进行通信,协同完成光纤光束的准直控制;设计准直控制调节器的输入和显示模块,方便后续功能扩展。本文完成了光纤准直控制器硬件电路的设计与调试以及相关模块驱动的开发和控制软件的设计。(3)采用经典的基于微分的边缘检测算法进行光斑轮廓提取;使用最小二乘拟合法结合加权重心法设计改进中心定位算法求解光斑中心;光斑束宽采用最小二乘拟合法进行椭圆拟合,然后基于莱斯特准则进行椭圆拟合优化,提高光束束宽提取精度;根据实际情况对比两种准直方案,制定了光路分段准直方案。(4)基于MFC(Microsoft Foundation Classes)框架进行上位机交互界面的开发;根据实际需求设计了上位机与光纤准直控制调节器之间的通信方式,定义了通信协议;使用C++语言实现了光斑图像去噪、光斑轮廓提取、中心定位和光斑束宽提取等算法并根据光纤理论知识,完成了光纤参数的计算等功能。(5)对搭建的基于机器视觉的光纤质量检测平台进行测试和误差分析,实验数据表明,本文设计的基于机器视觉的光纤质量检测平台完成了各项设计指标,其检测的误差低于2%,满足设计要求。