光纤的对准熔接对建立优质的光纤通信网络十分重要,为了适应光纤熔接产品的开发需求,需要对产品的相关部件进行针对性分析测试。光纤熔接是通过对熔接区的光纤图像进行边缘识别,实现光纤的对准熔接,传统方法使用模拟信号图像,对边沿幅度的划分不清晰,抗干扰性能差,导致光纤对准效果差,因此研究精确的光纤对准方法对现代工业技术发展具有重要的实用价值。光纤熔接是通过光学成像实现熔接区的光纤对准图像采集,然后将捕获到的图像传至计算机,通过Matlab软件对图像数据进行处理,进行光纤边缘的识别定位,得到光纤间隔等数据,指导移动平台实现光纤的对准。本次系统的总结了光纤熔接技术发展历程,结合现有的伺服控制机构,针对光纤对准技术构建算法模型,研究了基于显微成像原理下的光学系统参数关系,主要从光纤对准时的图像采集、摄像系统标定、光纤图像对准三个方面提出了改进,通过对光纤的图像信号数字化,解决模拟信号不稳定、边缘划分不清晰问题;通过改进图像算法,提高光纤的边缘检测定位精度,得到精确的光纤对准偏差数据,实现光纤的高精度对准。本论文在对光纤对准时误差分析的基础上,提出了基于数字图像技术结合光纤侧视成像的光纤对准方法。首先,对光纤对准的原理及影响光纤损耗的原因进行分析,提出了光纤对准的整体设计方案。其次,通过视觉系统选型重构,对光源、摄像机、传感器等硬件配置进行改进,对相机与传感器的匹配进行建模分析,极大程度提高了图像的采集质量。然后,设计了新的光纤对准检测算法,主要包括图像预处理、边缘检测、边缘连接和定位,改善了光纤图像的处理效果。最后,设计标定物法取代传统标定,采用将光栅与图像处理相结合的方法,简化了图像标定过程,增强了图像识别稳定性;利用光栅解决了由于光纤的尺寸误差导致的测量误差问题;设计新的光纤对准测量算法,提高了图像识别精度,提出利用中心偏移量实现光纤的纤芯对准,消除了偏移误差,满足了光纤对准误差小于3μm的设计指标,提高了光纤的对准精度。