现阶段,光通讯技术在日常生活的应用已经非常广泛,并已经成为各类通讯网络的基本载体。最近几年,信息高速公路的建设已经成为主流趋势,而其依托的恰恰是光纤通讯技术,甚至在一些发达国家,光纤通讯已经成为维护国家安全与发展的决定性因素。具体而言,光纤熔接机是多项功能的综合体,该设备的工作方式是:接触光学的成像机制来展现切割端面,然后使用光纤来实现对准操作,最终通过高压电弧来实现端面的熔接,从而得到一种反射能力不强、抗损耗度高、耐弯折度高、稳定性极强的光线熔接接头。光纤熔接机光学镜头设计包括光学计算、镜片设计、z-max仿真等方面,硬件系统设计包括硬件平台选择、芯片选择、接口设计、板卡设计等,软件算法方面包括光纤边缘检测算法、光纤种类识别算法等。光纤熔接机的核心部件为成像系统和放电系统,本文对新型光纤熔接机的图像技术进行分析和比较,对新一代光纤熔接机在光学镜头、硬件系统、软件算法等方面做出的改进和设计进行分析研究。本论文主要分五章,主要概括如下:第一章:阐述了本论文背景和研究意义,对光纤通讯和熔接机相关技术背景、光纤通讯技术、光纤熔接机、嵌入式系统介绍。进而阐述了国内外研究现状以及面向光纤熔接机的图像处理算法研究背景。然后对图像边缘检测算法、图像识别算法对光纤熔接机图像处理技术研究产生意义进行阐述。第二章:对主流光纤熔接机图像技术介绍介绍了国外光纤熔接机图像、国产光纤熔接机图像以及现有国内光纤熔接机图像和处理技术及改进方向。第三章:新型光纤熔接机图像处理技术。阐述了新型光纤熔接机光学成像系统设计、新型光纤熔接机硬件设计、新型光纤熔接机FPGA设计。第四章:对光纤图像算法的进行研究通过MATLAB软件对光纤熔接机图像处理进行相关仿真实验。第五章:对全文进行总结。本文贡献和创新:1、设计了整机的所有电路,数字部分舍弃了传统的单片机或DSP方案,采用ARM+FPGA方案,使单次熔接速度提高30%以上;2、利用FPGA实现了双路实时图像收取、拼接、显示和计算等功能,得到更精准的实时纤芯位置,提高了系统效率,减少了反应时间;3、参与FPGA和ARM对图像处理的算法部分设计和验证,对传统边缘算法和识别算法进行了改进,得到更精确的光纤对准精度和识别准确度。整机在熔接速度和平均熔接损耗上都达到了国际先进水平。