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保偏光纤偏振轴的测定是保偏光纤应用中的关键技术。在基于图像处理的Panda型保偏光纤定轴系统中，针对应力圆边缘检测存在伪边缘造成应力圆圆心定位不准的问题，提出了一种基于最小二乘法改进的圆检测方法，通过检测到的圆参量计算阈值并剔除阈值范围外的边缘点，进行迭代拟合，迭代过程中圆参量不发生变化后停止迭代。实验结果表明：该方法可以很好地去除噪声和伪边缘对圆检测造成的干扰，并对真实Panda型保偏光纤端面图像的处理有较好的鲁棒性。