论文摘要：基于FPGA的小型纤芯直视型光纤融接机的设计与实现——控制系统

由于对光纤陀螺、光通信等技术的不断深入研究，光纤、光纤无源器件等已经越来越多地得到应用。于是，光纤融接技术的课题被提了出来。在传统的光纤融接技术中，仅仅是对光纤视频模拟信号进行边缘幅度划分，以判断光纤边缘位置。这样对芯精度不高，造成融接损耗大。另外，提示信息中英文字与视频的叠加是采用分离元件构成的字符发生器技术。这样增加了系统的体积和功耗，而且没有交互功能，用户不能参与相应的操作。在这样的系统中，通常都采用的是单片机作为主控芯片。这又致使整个系统的纤芯对准速度较慢，从而降低了融接速度。为了克服以上不足，本文提出了一种光纤融接技术的新方法：使用SOPC(System on a Programmable Chip)技术通过FPGA(Field Progarmmable Gate Array)将摄像头采集到的光纤不同轴向位置的实时视频信号利用数字图像处理技术转换成光纤的灰度信号，再根据光纤图像的灰度变化，利用数字图像识别技术和智能控制技术，配合机械传动系统，高精度快速地完成两根光纤的对芯，从而减少了融接损耗和系统功耗，加快了融接速度。用户可以通过液晶屏实时观察融接过程，同时可以通过友好的交互式界面控制整个过程和设置相应参数，所有任务都在NIOS II 处理器统一调度下完成。通过实验验证表明，利用该方法纤芯对准速度快，系统体积小、功耗低，能够满足科研和工程的需要。

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