一种基于面阵式cmos相机的光缆表面缺陷检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信光缆检测技术领域，具体地是涉及一种基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着“宽带中国”战略的深化落实和4G网络的大力部署，我国光纤光缆行业市场进入了蓬勃发展期。宽带网络的建设，特别是FTTx网络的建设，已经成为拉动国内光纤光缆需求的主要动力。然而，受到网络建设模式的限制，光纤到户的普及仍然存在一些的问题，如城市中管道资源相对匮乏以及末端接入困难。为了克服这些瓶颈，以气吹微缆为代表的能灵活运用于多种网络建设模式的新型特种光缆受到越来越多的重视。气吹微缆在材料选择、生产工艺和以及结构设计上都进行了大幅度的改进和提高，尽可能地把缆、管、护套等的尺寸减到最小，能最大化利用管道空间，节约建设成本，同时使网络建设更具灵活性。
[0003]在光缆的制造过程中，一个普遍存在的技术难题是材质或工艺不当造成的光缆表面缺陷，这些缺陷不仅会影响光缆的物理强度，导致光纤受损，还有可能让光纤的色散损耗等光学特性发生改变，因此在产品到达用户前必须对光缆表面进行缺陷检测。传统的光缆表面检测，主要是采用电火花检测仪，其原理是当高压经过有缺陷的光缆护套的钢带或铝带时，形成气隙击穿而产生火花放电，报警电路检测到电火花后发出一个脉冲信号，使报警器发出声光报警，计数器记录一次。但这种检测方法只适用于有金属层护套的常规光缆，对于采用全介质结构且表面结构异型的光缆(比如气吹微缆、接入网用光缆等)，只能人工复绕检查，用手探摸检测脱料或鼓包的缺陷位置并进行修补，其检测效率较低且耗费大量的人力物力。
[0004]近来出现的一种利用线阵式工业相机的光缆表面缺陷检测系统，从原理上来看，它能满足绝大多数形状及结构的检测需求。但其对照明光源系统的要求较高，并且由于线阵照相机逐行扫描运动及相应的位置反馈环节的存在，增加了系统复杂性和成本，导致图像获取时间长，很难在高速的光缆生产线上做到实时同步检测。此外，由于这个检测系统采用的是CCD工业相机，虽然其相机像素精度较高，但对于采用线阵式相机的光缆表面缺陷检测而言其实性能已经过剩，只会使系统造价昂贵，造成检测成本的浪费。
[0005]因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统，其能够高速且实时地检测出产品在生产时因材料杂质或工艺控制不当引起的护套表面脱料、鼓包、气泡等情况，有效提升了生产效率及产品质量，降低了制造成本及不合格率。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
[0008]一种基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统，包括:
[0009]—个或者多个面阵式CMOS相机，安装在系统支架上，用于实时拍摄待检光缆表面360度的照片，并将其发送至分析检测模块，该照片包括运行的长度信息和时间信息，所述待检光缆包括气吹微型光缆、全介质特种光缆、接入网用特种光缆中的一种或者多种。
[0010]工控机，用于通过网络与所述面阵式CMOS相机通信，控制所述面阵式CMOS相机的快门速度，使其与生产流水线的速度相匹配。
[0011]所述分析检测模块，用于将面阵式CMOS相机拍得的照片经过图像去噪、钝化、光照补偿的图像处理技术后提取出特征并分类，判别出光缆是否有缺陷及缺陷种类，若有缺陷则发送缺陷信息至报警模块和存储模块。
[0012]所述报警模块，用于通过报警电路发出警报使工作人员及时发现问题并采取有效的处理措施。
[0013]所述存储模块，用于保存有缺陷处光缆的照片，记录并显示缺陷所在部位的运行长度和拍摄时间。
[0014]优选地，所述面阵式CMOS相机的两侧分别设有一个或者多个照明光源，在两个照明光源之间设有一个或者多个反光板。
[0015]优选地，还包括速度传感器，其设置在生产流水线上，用于实时将生产流水线的速度信号传递给所述工控机。
[0016]优选地，所述面阵式CMOS相机为高速面阵式CMOS工业相机。
[0017]优选地，所述工控机通过千兆网络与所述面阵式CMOS相机通信。
[0018]优选地，所述系统支架为环形系统支架，待检光缆从系统支架中穿过，整个系统支架固定在生产流水线的末端。
[0019]优选地，所述环形系统支架上均匀设有四个面阵式CMOS相机，每一面阵式CMOS相机周向间隔90度，面阵式CMOS相机镜头的中心线与待检光缆的轴线相交且与轴线垂直。
[0020]优选地，所述缺陷种类包括护套表面脱料、鼓包、气泡、小孔、凹凸、颈缩、表面刮痕、变色。
[0021 ] 优选地，所述照明光源为LED面光源，LED面光源沿环形系统支架周向布设有8个，所述反光板沿环形系统支架周向布设有4个。
[0022]采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果:
[0023]本发明所述的基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统，通过高速面阵式CMOS工业相机对生产流水线上的待检光缆连续拍照，能够高速且实时地检测出产品在生产中因材料杂质或工艺控制不当引起的护套表面脱料、鼓包、气泡等情况，有效提升了生产效率及产品质量，降低了制造成本及不合格率。本发明与现有技术相比，能检测绝大部分材质和结构的光缆，检测速率和效率更高，成本更低，非常适用于高速生产流水线上的在线检测。
【附图说明】
[0024]图1为本发明所述的基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统的结构示意图；
[0025]图2为本发明所述的基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统的结构框图。
[0026]其中:1.面阵式CMOS相机，2.系统支架，3.待检光缆，4.照明光源，5.反光板。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]如图1至图2所示，为符合本发明的一种基于面阵式CMOS相机的光缆表面缺陷检测系统，包括:
[0029]—个或者多个面阵式CMOS相机1，安装在系统支架2上，用于实时拍摄待检光缆3表面360度的照片，并将其发送至分析检测模块，该照片包括运行的长度信息和时间信息。优选地，所述待检光缆3包括气吹微型光缆、全介质特种光缆、接入网用特种光缆和其他表面结构异常的光缆中的一种或者多种。现有技术中采用的线阵式相机，它的工作方式决定其只能在一条线上成像，要用线阵式照相机获取二维图像，必须配以扫描运动，而且为了能确定图像每一像素点在被测件上的对应位置，还必须配以光栅等器件以记录每一扫描行的坐标。由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在，增加了系统复杂性和成本；图像精度可能受扫描运动的影响而降低，最终影响测量精度。而本实施例采用的面阵式相机，它可