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1.2 国内外光纤传像优化的研究概况
1.3 课题的主要研究内容和工作
本课题结合核机器人的研制，采用数字图像处理技术来去除光纤传像固有的网格，提高图像的质量。主要研究工作如下：
（1）从光纤传像机理出发，深入探讨光纤传像系统的传输特点、技术要求以及实际应用中的优劣势；
（2）对光纤传像系统所存在的图像干扰进行分析，提出基于数字图像处理方法的，针对不同图像干扰的改进手段；
（3）利用MATLAB软件设计相应的光纤图像处理模块，首先对单幅图像进行傅立叶变换，设计相应的滤波器去除一部分高频毛刺，再通过图像减法消除图像内的固定干扰，最后通过图像锐化、灰度变换等方法提高图片质量；
（4）结合核机器人实际获取的光纤图像，验证并调MATLAB程序，根据处理效果确定合适的关键参数。
2 光纤传像技术的发展概述
2.1 光纤传像的技术要求
光纤是光导纤文的简写。依据传输方式的差异，光纤被分为两类，分别是阶跃型光纤和渐变型光纤 [1]。其中阶跃型光纤主要用于传像。简单的阶跃光纤又叫做单质光纤，由于其存在光能损耗和光纤串扰的问题，因此并不适用于光纤传像[2]。
在实际生活中，人们采用包层光纤来克服单质光纤的缺点。这种光纤由两层材料组成[3]，内层是折射率较大的纤芯；外层是折射率较小的包层。当光线以大于临界角的角度射入光纤的一端时，光线会在纤芯与包层交界面上发生全内反射。而后，光线在光纤中经过多次同样的全内反射后，最终以与入射角相同的角度从光纤的另一端出射。
在光纤传像束的实际生产中，人们会尽可能地选用直径较小的光纤，以此保证所传图像的清晰度。光纤的传光面可看作是一个取样孔[4~5]，携带着一个像元。取样孔的大小代表像元的大小，光纤束内光纤的根数则代表像元的数目。光纤越细，光纤束内所能容纳的光纤就越多，就能传送更多的像元。实际上光纤束内所有光纤都排列得整整齐齐，两个端头所处的位置都严格对应，以保证传进来的图像在平面上不会发生错位。总的来说，光纤传像束具备以下两个特点[6]：(1)在理想情况下，每根光纤都有良好的光学绝缘；(2)多根光纤两端必须是相关排列。
2.2 实际应用中的优劣比较
2.2.1 技术优势
用光纤传像束传像有许多的优点[2]。首先它的数值孔径大，传输图像质量高，光学传输性能卓越，可以实现色彩重现。其次光纤传像束柔韧性好，因此可定制成较长长度。此外它的机械耐久性高，化学稳定性好。目前，光纤传像束已经被广泛应用于锅炉监控[7]、医疗诊断[8]、国防中的瞄准和潜望监视等领域。随着光纤传像束的不断完善，它也将在未来图像传输中发挥越来越重要的作用。
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