| 基于中值滤波的 OFDR 二维形状感知精度提升研究 |
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| 引用本文： | 张 昆,白 清,周晓旭,孙志杰,王 宇,刘 昕,靳宝全. 基于中值滤波的 OFDR 二维形状感知精度提升研究[J]. 电子测量与仪器学报, 2022, 36(11): 186-192 |
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| 作者姓名： | 张 昆 白 清 周晓旭 孙志杰 王 宇 刘 昕 靳宝全 |
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| 作者单位： | 1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室;1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，2. 山西省交通科技研发有限公司 |
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| 基金项目： | 山西省重点研发计划(202102150101005)、中国博士后科学基金(2021M691989)、山西省科技创新人才团队专项(201805D131003)项目资助 |
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| 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。
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| 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 |
2D shape sensing accuracy improvement based on OFDR using median filter |
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| Zhang Kun,Bai Qing,Zhou Xiaoxu,Sun Zhijie,Wang Yu,Liu Xin,Jin Baoquan. 2D shape sensing accuracy improvement based on OFDR using median filter[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2022, 36(11): 186-192 |
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| Authors: | Zhang Kun Bai Qing Zhou Xiaoxu Sun Zhijie Wang Yu Liu Xin Jin Baoquan |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | OFDR 2D shape sensing median filter strain measurement optical fiber sensing |
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