一種光纖圖像的自動(dòng)調(diào)整裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，尤其涉及一種熔接機(jī)的光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖熔接機(jī)用于光纖的接續(xù)和熱縮保護(hù)，是光纖生產(chǎn)、施工和維護(hù)的必備工具，市場(chǎng)容量巨大。其一般工作原理是利用高壓電弧將兩根光纖斷面融化的同時(shí)利用高精度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)緩慢推進(jìn)使兩根光纖融合成一根，以實(shí)現(xiàn)光纖模場(chǎng)的良好親合。
[0003]在光纖熔接機(jī)的運(yùn)輸或使用過(guò)程中，不可避免地會(huì)受到劇烈的振動(dòng)和沖擊。經(jīng)常性的振動(dòng)和沖擊會(huì)導(dǎo)致光纖圖像在上下方向或左右方向上出現(xiàn)一定偏移。在上下方向上，如果出現(xiàn)左側(cè)或右側(cè)光纖偏移，在一定范圍內(nèi)還能利用調(diào)芯馬達(dá)的徑向運(yùn)動(dòng)來(lái)解決，但是如果在上下方向上兩側(cè)光纖同時(shí)發(fā)生偏移，調(diào)芯馬達(dá)也無(wú)法解決。在左右方向上，只要發(fā)生一側(cè)光纖偏移就需要進(jìn)行重新調(diào)試。因此，解決這種光纖圖像的偏移就變得刻不容緩。
[0004]目前，解決光纖圖像偏移的方法是手動(dòng)調(diào)節(jié)法。具體調(diào)節(jié)方法是:先拆開(kāi)機(jī)器外殼，將光路部分取出，放置到專(zhuān)用調(diào)試工裝平臺(tái)上，然后再由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行光路調(diào)試，光路部分調(diào)好后，再裝回到原機(jī)器上。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，無(wú)形中增加了熔接機(jī)生產(chǎn)及售后的很多成本，對(duì)客戶的工程進(jìn)度造成較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是針對(duì)光纖熔接機(jī)因振動(dòng)或沖擊而造成光纖圖像錯(cuò)位或不對(duì)齊的問(wèn)題，通過(guò)利用ARMll的處理、CMOS的寄存器設(shè)置、FPGA的信號(hào)處理、SCCB通信及電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整光纖圖像的目的，以解決光纖圖像錯(cuò)位或上下偏移的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，包括左右步進(jìn)電機(jī)及光纖夾具，其特征在于:還包括有ARMll處理器、CMOS圖像傳感器、FPGA等。所述的CMOS圖像傳感器配有高清顯微鏡，CMOS圖像傳感器采用美國(guó)Omnivis1n公司生產(chǎn)的圖像傳感器。所述的CMOS圖像傳感器的靶面對(duì)準(zhǔn)精密V型槽的中間，CMOS圖像傳感器的信號(hào)輸出端接入視頻緩沖器FIFO，視頻緩沖器FIFO接入FPGA。
[0007]所述的一種光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，其特征在于:還包括有千分頭，所述步進(jìn)電機(jī)控制端接入FPGA，所述千分頭與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接，電機(jī)帶動(dòng)千分頭旋轉(zhuǎn)，夾具座緊靠在千分頭上。光纖夾具通過(guò)螺釘固定在光纖夾具座上，光纖夾具座運(yùn)動(dòng)時(shí)光纖夾具也同時(shí)運(yùn)動(dòng)。
[0008]本發(fā)明的工作原理:
選用特定光源照向光纖，通過(guò)兩路專(zhuān)用顯微鏡成像在圖像采集模塊CMOS傳感器上。兩路傳感器上的光纖圖像分別存儲(chǔ)在兩片F(xiàn)IFO存儲(chǔ)器中，該圖像表征了光纖在兩個(gè)相互垂直方向的物理性狀和幾何位置。兩路光纖圖像經(jīng)過(guò)FPGA處理、拼接后通過(guò)CPU送往IXD顯示。CPU系統(tǒng)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行分析處理，產(chǎn)生各種提示信息和控制信號(hào)，提示信息與實(shí)時(shí)光纖圖像同時(shí)顯示?？刂菩盘?hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)兩個(gè)推進(jìn)和兩個(gè)位移電機(jī)來(lái)調(diào)整光纖，使兩根光纖靠近完成端面間隙設(shè)置。當(dāng)需要進(jìn)行光纖圖像調(diào)整時(shí)，利用軟件算法及Iic通信，使CMOS的寄存器的值得到改變，圖像得到調(diào)整。這里需做大量實(shí)驗(yàn)，來(lái)確定修改寄存器的值。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明能利用軟件自動(dòng)調(diào)節(jié)光纖的圖像，使錯(cuò)位后的光纖圖像能獲得修正，變成對(duì)齊的圖像。在生產(chǎn)調(diào)試或后期機(jī)器維護(hù)中，可以大大減少調(diào)試人員的工作量，并在一定程度上避免了由于光纖圖像偏移導(dǎo)致的機(jī)器返修，具有極其重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理框圖。
[0011]圖2軟件算法流程圖。
[0012]圖3是光纖圖像左右錯(cuò)位調(diào)節(jié)后示意圖。
[0013]圖4是光纖圖像上下錯(cuò)位調(diào)節(jié)后示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示。一種光纖圖像的自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，包括具有光纖圖像采集功能的顯微鏡1，CM0S圖像傳感器2，視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FIF03，ARMll處理器8及FPGA6。CMOS的信號(hào)傳入FIFO存儲(chǔ)器3，經(jīng)過(guò)FIF03，光纖圖像數(shù)據(jù)傳入FPGA6，經(jīng)FPGA處理后，送至ARMll處理器，ARMll處理器最后將圖像送至高清液晶顯示9。FPGA會(huì)發(fā)送電機(jī)數(shù)據(jù)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路5，驅(qū)動(dòng)左右推進(jìn)電機(jī)4進(jìn)行調(diào)整，電機(jī)帶動(dòng)光纖7轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]如圖2所示，光纖圖像調(diào)整的軟件算法示意圖，可知首先選擇調(diào)節(jié)圖像的象限，為水平方向或垂直方向，然后設(shè)置端口工作時(shí)鐘，初始化時(shí)鐘信號(hào)sck和數(shù)據(jù)信號(hào)data，配置水平或垂直圖像起始地址。如果需要調(diào)整的是水平方向，就配置水平方向圖像起始地址；如果需要調(diào)整的是垂直方向，就配置地址垂直方向圖像起始地址；然后進(jìn)行CMOS的SCCB通信，利用IIC進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作，最后結(jié)束CMOS圖像傳感器的通信，CMOS的值得到修改。至此，軟件調(diào)整完成。當(dāng)程序返回時(shí)，圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)完成。
[0016]如圖3所示，光纖下屏幕的圖像左移后，經(jīng)圖像自動(dòng)調(diào)整，光纖能恢復(fù)到正常位置。
[0017]如圖4所示，光纖圖像的位置均上移后，經(jīng)圖像自動(dòng)調(diào)整，光纖能恢復(fù)到正常位置。
[0018]本發(fā)明所述完全利用光纖熔接機(jī)自身硬件資源、軟件相關(guān)算法及CMOS相關(guān)設(shè)置，無(wú)需額外添加任何成本，采用軟件控制，可靠性高，使用方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖圖像的自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，其特征在于:包括ARMll處理器、FPGA, CMOS圖像傳感器，所述CMOS圖像傳感器配有高清顯微鏡，且CMOS圖像傳感器的靶面對(duì)準(zhǔn)精密V型槽的中間，所述CMOS圖像傳感器的寄存器值是通過(guò)SCCB總線寫(xiě)入的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，其特征在于:還包括有步進(jìn)電機(jī)、千分頭、光纖夾具及光纖夾具座，所述步進(jìn)電機(jī)控制端接入FPGA，所述千分頭與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接，千分頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光纖夾具也相應(yīng)運(yùn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，其特征在于利用軟件算法及改變CMOS寄存器值進(jìn)行調(diào)整的。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖圖像自動(dòng)調(diào)整裝置與方法，利用光纖熔接機(jī)的ARM11處理器，CMOS圖像傳感器，F(xiàn)PGA等硬件資源，無(wú)需額外添加任何成本。采用軟件控制，操作簡(jiǎn)便、調(diào)節(jié)精度高，使得光纖圖像可在上下方向上自由移動(dòng)。同時(shí)，在光纖圖像顯示左右不對(duì)齊時(shí)，也可進(jìn)行調(diào)節(jié)，大幅提高了生產(chǎn)效率，方便用戶使用。
【IPC分類(lèi)】G02B6/255
【公開(kāi)號(hào)】CN104950394
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510334951
【發(fā)明人】孫海華, 楊小光, 尚守鋒, 張偉, 何春, 蔣乃波
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日