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本发明公开了一种基于图像识别技术自动完成光纤纤芯中轴线寻迹的方法，具体包括如下步骤：S1：对飞秒激光直写光纤光栅制备装置中的可见光成像光路进行准直；S2：通过飞秒激光直写光纤光栅制备装置中的计算机，打开CCD相机配套的成像软件，开启飞秒激光直写光纤光栅制备装置的实时捕捉影像模式；S3：通过飞秒激光直写光纤光栅制备装置，得到聚焦在光纤中轴线上的成像图片和成像图片对应的特征曲线；S4：根据成像图片和特征曲线，获取光纤中心轴线轨迹坐标，得到光纤上待刻光纤光栅长度的中心轴线轨迹。本发明根据光纤轨迹的非线性特性，采用非线性寻迹准直法，提高了光纤光栅制备的效率和可重复性，同时也降低了投入成本。