基于中值滤波的OFDR二维形状感知精度提升研究

摘要：

基于光频域反射(OFDR)的二维形状传感技术存在相干噪声和光谱匹配错位,导致瑞利散射波长偏移曲线出现乱峰、杂峰,严重影响形状重构精度.为此,提出一种使用中值滤波的二维形状传感精度提升方法,分析了 Frenet-Serret标架下的OFDR二维形状重构原理和利用中值滤波提升传感精度的基本原理,搭建了 OFDR二维形状传感系统,通过多组静态应变实验标定了应变-波长偏移系数,利用中值滤波方法对3种预设二维形状的瑞利散射波长偏移曲线进行降噪处理.实验结果表明,应变-波长偏移系数标定为1.20 με/pm;在0.5 m形状传感长度上,3种形状传感末端误差分别从3.08％、0.94％、0.82％降低至0.80％、0.66％、0.48％.研究表明,利用中值滤波降噪可以实现OFDR二维形状传感系统的感知精度提升.

关键词：光频域反射、二维形状传感、中值滤波、应变测量、光纤传感

所属期刊栏目：36

分类号：TP212.1(自动化技术及设备)

资助基金：山西省重点研发计划;中国博士后科学基金;山西省科技创新人才团队专项项目

在线出版日期：2023-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：186-192