基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法

    公开(公告)号:CN114674352B

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202210334748.X

    申请日:2022-03-31

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明涉及一种基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法,包括下列步骤:在待测光纤上没有施加扰动和施加扰动时,分别利用光频域反射系统测量得到一组波长域拍频信号;利用去斜滤波进行非线性相位补偿得到参考光谱和测量光谱;利用快速傅里叶变换从波长域转换到距离域;利用滑动窗进行分段;利用快速逆傅里叶变换获得局部参考瑞利散射光谱和局部测量瑞利散射光谱;利用小波去噪降噪处理;计算非相似度;得到相对欧氏距离随滑动窗位置的归一化曲线;低通滤波;定位扰动点。

    基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法

    公开(公告)号:CN114674352A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210334748.X

    申请日:2022-03-31

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明涉及一种基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法,包括下列步骤:在待测光纤上没有施加扰动和施加扰动时,分别利用光频域反射系统测量得到一组波长域拍频信号;利用去斜滤波进行非线性相位补偿得到参考光谱和测量光谱;利用快速傅里叶变换从波长域转换到距离域;利用滑动窗进行分段;利用快速逆傅里叶变换获得局部参考瑞利散射光谱和局部测量瑞利散射光谱;利用小波去噪降噪处理;计算非相似度;得到相对欧氏距离随滑动窗位置的归一化曲线;低通滤波;定位扰动点。

    基于相位解调的高速高精度光纤形状测量方法

    公开(公告)号:CN116772726A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310917866.8

    申请日:2023-07-25

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01B11/00 G01B11/16 G01B11/24

    摘要: 本发明涉及一种基于相位解调的高速高精度光纤形状测量方法,使用含长周期光纤光栅的螺旋多芯光纤,基于多通道OFDR的分布式三维形状传感测量装置实现,通道数不少于纤芯数,包括:去相位跳变的差分相位应变解调;(2)多芯光纤的光纤外部扭转补偿:由光纤外部扭转引起的应变由外围纤芯应变的平均消除共模应变后计算得到;根据扭转参数计算光纤的外部扭转并在计算弯曲方向时进行补偿:基于旋转最小框架的形状重建:将曲线看作由很多曲率半径固定的微小圆弧段组成,圆弧的半径和方向通过曲线在该点处的曲率和弯曲方向角计算得到,通过旋转最小标架的方法将每一个圆弧微段进行拼接就得到整根光纤的形状。

    一种改进BM3D去噪OFDR分布式应变测量方法

    公开(公告)号:CN115031651B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202210636074.9

    申请日:2022-06-07

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及一种改进BM3D去噪OFDR分布式应变测量方法,包括下列步骤:在可调谐激光器的触发下,对参考数据和测量数据分别进行正向快速傅里叶变换,变换后为沿光纤测试距离对应各个位置的复信号;对第一步得到的经过快速正向傅里叶变换后的参考数据和测量数据分别进行叠窗补零操作;去除经过第二步处理的参考数据和测量数据中每段数据的直流分量;并分别进行互相关计算;提取形状邻域,并且将所有得到的形状邻域排列为三维数组;对于三维数组中每一个形状邻域的二维变换;获得三维数组中每个形状邻域的去噪估计值;对原始二维互相关强度图三次进行上述的去噪迭代步骤,得到去噪后二维互相关强度图;获得沿光纤分布的应变信息。

    导管偏振敏感光学相干层析成像优化平均偏振解调方法

    公开(公告)号:CN110954481A

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201911107624.2

    申请日:2019-11-13

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01N21/23 A61B5/00

    摘要: 本发明涉及一种导管偏振敏感光学相干层析成像优化平均偏振解调方法,包括下列步骤:分别调节系统中的所有三环偏振控制器,使参考光与输入光偏振在两个平衡探测器(H、V通道)上达到平衡;样品穆勒矩阵获取;将获取的穆勒矩阵进行平均处理;选取样品特殊点作为参考点,利用平均后的穆勒矩阵计算测量矩阵;对测量矩阵进行穆勒矩阵分解,利用矩阵相似关系求相位延迟量;对极坐标下的相位延迟量进行坐标插值变换由极坐标转换成笛卡尔坐标,得出导管偏振敏感光学相干层析成像系统样品的相位延迟量图像,即偏振图像。

    基于非局部哈尔变换图像去噪光频域反射分布式传感方法

    公开(公告)号:CN116402696A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202211519300.1

    申请日:2022-11-30

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G06T5/00 G06T5/10 G06T5/20

    摘要: 本发明涉及一种基于非局部哈尔变换图像去噪光频域反射分布式传感方法,包括下列步骤:在可调谐激光器的触发下,在高温炉升温过程中利用OFDR系统连续采集在不同温度下的瑞利散射信号,取相邻两组信号分别进行处理,得到局部参考瑞利散射光谱和局部测量瑞利散射光谱;去除直流分量;分别进行互相关计算,并对其结果进行归一化处理,每一组归一化互相关结果都对应于光纤上的一个位置,得到原始二维互相关强度图y;将与参考行欧氏距离最小的行组成矩阵;执行可分的二维哈尔变换,得到变换系数;双硬阈值收缩;获得初步去噪图;执行维纳滤波;得到对应于温度变化T0~Tn的光谱频移分布。

    基于光频域反射分布式传感的假峰消除方法

    公开(公告)号:CN114199514B

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202111487713.1

    申请日:2021-12-07

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01M11/00

    摘要: 本发明涉及一种基于光频域反射分布式传感的假峰消除方法,包括下列步骤:第一步,激光器调谐起始位置选取;第二步,附加干涉仪拍频信号中心频率提取;第三步,滤除附加干涉仪拍频信号非中心频率f处的反射峰;第四步,激光器调谐相位曲线获取;第五步:附加干涉拍频信号频谱反射峰位置获取;第六步:测量光纤分布式传感信号获取,得到距离域传感信号实现分布式测量。

    导管偏振敏感光学相干层析成像优化平均偏振解调方法

    公开(公告)号:CN110954481B

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN201911107624.2

    申请日:2019-11-13

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01N21/23 A61B5/00

    摘要: 本发明涉及一种导管偏振敏感光学相干层析成像优化平均偏振解调方法,包括下列步骤:分别调节系统中的所有三环偏振控制器,使参考光与输入光偏振在两个平衡探测器(H、V通道)上达到平衡;样品穆勒矩阵获取;将获取的穆勒矩阵进行平均处理;选取样品特殊点作为参考点,利用平均后的穆勒矩阵计算测量矩阵;对测量矩阵进行穆勒矩阵分解,利用矩阵相似关系求相位延迟量;对极坐标下的相位延迟量进行坐标插值变换由极坐标转换成笛卡尔坐标,得出导管偏振敏感光学相干层析成像系统样品的相位延迟量图像,即偏振图像。

    一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法

    公开(公告)号:CN111965114B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202010822102.7

    申请日:2020-08-15

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01N21/23 A61B5/00

    摘要: 本发明涉及一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法,包括下列步骤:(1)分别调节导管偏振敏感光学相干层析成像系统中的所有三环偏振控制器,使参考光与输入光偏振在两个平衡探测器上达到平衡;(2)样品穆勒矩阵获取;(3)将获取的穆勒矩阵进行平均处理得到平均后的穆勒矩阵;(4)将平均后的穆勒矩阵进行矩阵分解;(5)将分解后的穆勒矩阵进行差分处理,得到本地双折射矢量;(7)将本地线双折射和光轴的变化量由极坐标转换成笛卡尔坐标。

    一种改进BM3D去噪OFDR分布式应变测量方法

    公开(公告)号:CN115031651A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210636074.9

    申请日:2022-06-07

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及一种改进BM3D去噪OFDR分布式应变测量方法,包括下列步骤:在可调谐激光器的触发下,对参考数据和测量数据分别进行正向快速傅里叶变换,变换后为沿光纤测试距离对应各个位置的复信号;对第一步得到的经过快速正向傅里叶变换后的参考数据和测量数据分别进行叠窗补零操作;去除经过第二步处理的参考数据和测量数据中每段数据的直流分量;并分别进行互相关计算;提取形状邻域,并且将所有得到的形状邻域排列为三维数组;对于三维数组中每一个形状邻域的二维变换;获得三维数组中每个形状邻域的去噪估计值;对原始二维互相关强度图三次进行上述的去噪迭代步骤,得到去噪后二维互相关强度图;获得沿光纤分布的应变信息。