CN117708506A - 分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及*** - Google Patents
分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及***,涉及分布式光纤传感探测技术领域,包括:采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;获取第一解调视频‑图像时域动态信息;将第一解调视频‑图像时域动态信息沿传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个第一分帧静态信息;对第一分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的第二分帧静态信息,以抑制相干衰落引起的异常效应;将多个第二分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频‑图像时域动态信息。通过本申请实施例的设置,提供了一种能够抑制相干衰落效应,减小测量误差,提高测量精度的方法及***。
Description
技术领域
本申请涉及分布式光纤传感探测技术领域,尤其涉及分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及***。
背景技术
由于光纤具有很强的抗电磁干扰、良好的电绝缘性以及传光特性。近年来,利用光纤作为敏感元件和信号传输介质的分布式光纤传感***在国防、军事、民用设施等方面越来越受到人们的广泛关注。分布式光纤传感技术通过探测及分析光纤内的光学效应测量沿光纤方向的特征信息。由于光纤的特征信息随外界温度、应变、振动的变化而变化,因而可以感知到光纤周围的环境参数。
相关技术中,分布式光纤传感技术主要利用光纤中的散射效应,如瑞利散射,布里渊散射以及拉曼散射达到对外界信息的检测。分布式光纤传感***包括分布式光纤声波传感***、分布式光纤温度传感***等,其中,分布式光纤声波传感***利用瑞利散射光的相位而非光强来探测音频范围内的声音或振动等信号,不仅可以利用相位幅值大小来提供声音或振动事件强度信息,还利用线性定量测量值来实现对声音或振动事件相位和频率信息的获取。
然而,由于分布式光纤声波传感***使用的是高相干窄线宽激光器,且折射率沿光纤方向随机变化,在光纤沿线各个位置瑞利散射光信号会出现相干衰落等效应的影响,从而导致某些区域的后向瑞利散射光强度急剧下降,接近甚至小于光纤传感***的背景噪声,信号强度的严重退化会导致无法解调准确的相位信息,进而导致解调结果定位误差或信号失真。
发明内容
本申请实施例提供了一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及***,以解决相关技术中由于在光纤沿线各个位置瑞利散射光信号会出现相干衰落等效应的影响,从而导致某些区域的后向瑞利散射光强度急剧下降,接近甚至小于光纤传感***的背景噪声,信号强度的严重退化会导致无法解调准确的相位信息,进而导致解调结果定位误差或信号失真的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,包括:
采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;
获取第一解调视频-时域动态信息;其中,第一解调视频-时域动态信息为对后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像;
将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息;
对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应;
将多个分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,第二解调视频-图像时域动态信息为传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
在一种可行的实现方式中,对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息具体包括以下步骤:
定义基准结构元作为初级尺度的算子,则第i级尺度的结构元Bi由基准结构元B进行膨胀得到;
采用每一级尺度的算子对分帧静态信息进行滤波得到与多个算子分别对应的多个滤波结果;
将多个滤波结果进行合并得到分帧处理信息。
在一种可行的实现方式中,采用每一级尺度的算子对分帧静态信息进行滤波得到与多个算子分别对应的多个滤波结果的步骤之后还包括:
对分帧静态信息进行频域去噪获得预设信噪比;
根据滤波结果与分帧静态信息求取滤波信噪比;
若滤波信噪比大于预设信噪比,则对基准结构元进行膨胀后继续对分帧静态信息进行滤波;
若滤波信噪比小于预设信噪比,则获取滤波结果。
在一种可行的实现方式中,分帧处理信息ILL的求取公式为:
;
其中,I表示分帧静态信息;Bi表示通过一组基准的结构元膨胀得到的第i个尺度的结构元算子;Wi表示权重参数的设置;表示对分帧静态信息I先腐蚀后膨胀的开运算符;表示膨胀运算;n表示结构元的个数;ILL表示获得的分帧处理信息。
在一种可行的实现方式中,权重Wi的计算公式为:
;
其中,表示结构元Bi的尺寸大小。
在一种可行的实现方式中,对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应的步骤之后还包括:
计算分帧处理信息内异常像素值与整体像素值的比值,其中,异常像素值为分帧处理信息内像素值小于预设像素值的像素;
将异常像素值与整体像素值的比值小于预设比值的分帧处理信息进行合并重构得到对应的分帧处理信息;
将异常像素值与整体像素值的比值大于预设比值的分帧处理信息继续进行形态学技术处理。
在一种可行的实现方式中,在获取第一解调视频-时域动态信息的步骤之前还包括:
对后向瑞利散射信号进行滤波预处理,以滤除预设频率以外的后向瑞利散射信号。
在一种可行的实现方式中,获取第一解调视频-时域动态信息具体包括以下步骤:
对后向瑞利散射信号进行解调,得到第一解调信息;其中,第一解调信息包括传感光纤沿线各个位置包含噪声信息的解调信息;
根据第一解调信息构建第一解调视频-时域动态信息。
第二方面,本申请实施例还提供了一种分布式声波传感***,采用第一方面任一技术方案中的应用于分布式声波传感***的相干衰落抑制方法;
***包括解调单元和控制单元,解调单元和控制单元通过信号连接;
解调单元被配置为采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;
解调单元被配置为获取第一解调视频-时域动态信息;其中,第一解调视频-时域动态信息为对后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像;
控制单元被配置为将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息;
控制单元被配置为对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应;
控制单元被配置为将多个分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,第二解调视频-图像时域动态信息为传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
第一方面,本申请实施例提供了一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,本申请实施例通过解调后向瑞利散射信号,得到第一解调视频-时域动态信息,将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧后得到若干个分帧静态信息,对分帧静态信息进行形态学技术处理后可得到分帧处理信息,其中,对分帧静态信息进行形态学技术处理可以抑制相干衰落抑制效应,再将多个分帧处理信息进行合并重构后,即可得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息,即传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化图像,从而避免了相干衰落效应,减小了测量误差,提高了分布式声波传感***的测量精度。
第二方面,本申请实施例提供了一种分布式声波传感***,采用上述方案中任一技术方案中的相干衰落抑制方法,因而具有上述任一技术方案的相干衰落抑制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法的方法步骤图;
图3是图2中S400的具体步骤图。
附图标记说明:
1-激光发射单元;2-传感单元;3-解调单元;
101-激光器;102-隔离器;103-声光调制器;104-第一掺铒光纤放大器;
201-环形器;202-传感光纤;203-压电陶瓷;
301-第二掺铒光纤放大器;302-第一耦合器;303-第二耦合器;304-光电探测器;304a-第一光电探测器;304b-第二光电探测器;304c-第三光电探测器;305-采集卡。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。
由于光纤具有很强的抗电磁干扰、良好的电绝缘性以及传光特性。近年来,利用光纤作为敏感元件和信号传输介质的分布式光纤传感***在国防、军事、民用设施等方面越来越受到人们的广泛关注。分布式光纤传感技术通过探测及分析光纤内的光学效应测量沿光纤方向的特征信息。由于光纤的特征信息随外界温度、应变、振动的变化而变化,因而可以感知到光纤周围的环境参数。
相关技术中,分布式光纤传感技术主要利用光纤中的散射效应,如瑞利散射,布里渊散射以及拉曼散射达到对外界信息的检测。分布式光纤传感***包括分布式光纤声波传感***、分布式光纤温度传感***等,其中,分布式光纤声波传感***利用瑞利散射光的相位而非光强来探测音频范围内的声音或振动等信号,不仅可以利用相位幅值大小来提供声音或振动事件强度信息,还利用线性定量测量值来实现对声音或振动事件相位和频率信息的获取。
然而,由于分布式光纤声波传感***使用的是高相干窄线宽激光器,且折射率沿光纤方向随机变化,在光纤沿线各个位置瑞利散射光信号会出现相干衰落等效应的影响,从而导致某些区域的后向瑞利散射光强度急剧下降,接近甚至小于光纤传感***的背景噪声,信号强度的严重退化会导致无法解调准确的相位信息,进而导致解调结果定位误差或信号失真。
本申请实施例提供了一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法及***,以解决相关技术中由于在光纤沿线各个位置瑞利散射光信号会出现相干衰落等效应的影响,从而导致某些区域的后向瑞利散射光强度急剧下降,接近甚至小于光纤传感***的背景噪声,信号强度的严重退化会导致无法解调准确的相位信息,进而导致解调结果定位误差或信号失真的技术问题。
图1是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感***的结构示意图。
在一些示例中,参照图1,分布式声波传感***包括激光发射单元1、传感单元2、解调单元3和控制单元。激光发射单元1的输出端和传感单元2的输入端连接,传感单元2的输出端和解调单元3的输入端连接,解调单元3的输出端和控制单元的输入端连接。
激光发射单元1包括激光器101、隔离器102、声光调制器103和第一掺铒光纤放大器104,激光器101的输出端和隔离器102的输入端连接,隔离器102的输出端和声光调制器103的输入端连接,声光调制器103的输出端和第一掺铒光纤放大器104的输入端连接,掺铒光纤放大器的输出端和传感单元2的输入端连接。激光器101被配置为向隔离器102的输入端发射激光信号;隔离器102被配置为使激光束由隔离器102向声光调制器103实现单向输出;声光调制器103被配置为调制激光信号脉冲间的脉宽和脉冲间的频率数量;第一掺铒光纤放大器104被配置为放大由声光调制器103的输出端输出的激光信号。
传感单元2包括环形器201、传感光纤202和压电陶瓷203;环形器201的输入端和第一掺铒光纤放大器104的输出端连接,环形器201的第一输出端和压电陶瓷203的输入端连接,压电陶瓷203的输出端和传感光纤202连接;环形器201的第二输出端和解调单元3的输入端连接。
解调单元3包括第二掺铒光纤放大器301、第一耦合器302、第二耦合器303、光电探测器304以及采集卡305。第二掺铒光纤放大器301的输入端和传感单元2的输出端连接,第二掺铒光纤放大器301被配置为放大由传感单元2的输出端输出的后向瑞利散射信号;第二掺铒光纤放大器301的输出端和第一耦合器302的输入端连接,第一耦合器302的输出端和第二耦合器303的输入端连接,第二耦合器303的输出端和光电探测器304的输入端连接,光电探测器304的输出端和采集卡305的输入端连接,采集卡305的输出端和控制单元的输入端连接。其中,光电探测器304设置有三个,分别为第一光电探测器304a、第二光电探测器304b和第三光电探测器304c。
在具体实施时,激光信号由激光器101输入,依次经由隔离器102、声光调制器103和第一掺铒光纤放大器104,再经由环形器201的第一输出端输出至传感光纤202,传感光纤202沿线设置有压电陶瓷203,压电陶瓷203所产生的振动信号在预设时间段内产生后向瑞利散射信号,后向瑞利散射信号再依次经由环形器201的第二输出端输出至解调单元3。
进入解调单元3后的后向瑞利散射信号经由第二掺铒光纤放大器301、第一耦合器302,再经由第二耦合器303输出至光电探测器304,并经由光电探测器304输出至采集卡305,采集卡305再将采集到的后向瑞利散射信号输出至控制器,在控制器内对后向瑞利散射信号的相干衰落进行抑制。
图2是本申请一实施例提供的一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法的方法步骤图。
第一方面,参照图2,本申请实施例提供了分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,包括以下步骤:
S100:采集传感光纤202沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号。
示例性的,在对分布式光纤声波传感***进行测试时,可以搭建分布式光纤声波传感***,例如,在声光调制器103上给传感光纤202上的压电陶瓷203施加一个振动信号,并采用解调单元3采集传感光纤202沿线在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号。
S200:获取第一解调视频-时域动态信息;其中,第一解调视频-时域动态信息为对后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的传感光纤202沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像。
示例性的,采用解调单元3获取第一解调视频-时域动态信息。
在一些示例中,获取第一解调视频-时域动态信息具体包括以下步骤:
S210:对后向瑞利散射信号进行解调,得到第一解调信息;其中,第一解调信息包括传感光纤202沿线各个位置包含噪声信息的解调信息。
采用控制器对后向瑞利散射信号进行解调,得到第一解调信息。
S220:根据第一解调信息构建第一解调视频-时域动态信息。
采用控制器根据第一解调信息构建第一解调视频-时域动态信息。
在另外的一些示例中,在获取第一解调视频-时域动态信息之前,还包括以下步骤:
S200a:对后向瑞利散射信号进行滤波预处理,以滤除预设频率以外的后向瑞利散射信号。
例如,可以在环形器201和第二掺铒光纤放大器301之间设置滤波器,以采用滤波器滤除预设频率以外的后向瑞利散射信号。
又例如,后向瑞利散射信号的频率范围可以选择20MHz,中心频率是由声光调制器103的移频值决定的,如200MHz或者150MHz。
S300:将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤202沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息。
示例性的,可以以0.01s为一帧,将第一解调视频-时域动态信息分成若干个分帧静态信息,其中,分帧静态信息为静态图像。
S400:对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应。
例如,控制器对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应。
图3是图2中S400的具体步骤图。
参照图3,在另外的一些示例中,S400具体包括以下步骤:
S410:定义基准结构元作为初级尺度的算子,则第i级尺度的结构元Bi由基准结构元B进行膨胀得到。
S420:采用每一级尺度的算子对分帧静态信息进行滤波得到与多个算子分别对应的多个滤波结果。
其中,S420具体包括以下步骤:
S421:对分帧静态信息进行频域去噪获得预设信噪比。
S422:根据滤波结果与分帧静态信息求取滤波信噪比。
S423a:若滤波信噪比大于预设信噪比,则对基准结构元进行膨胀后继续对分帧静态信息进行滤波;
S423b:若滤波信噪比小于预设信噪比,则获取滤波结果。
S430:将多个滤波结果进行合并得到分帧处理信息。
示例性的,S430具体包括以下步骤:
S431:计算分帧处理信息内异常像素值与整体像素值的比值,其中,异常像素值为分帧处理信息内像素值小于预设像素值的像素。
S432a:将异常像素值与整体像素值的比值大于预设比值的分帧处理信息继续进行形态学技术处理。
S432b:将异常像素值与整体像素值的比值大于预设比值的分帧处理信息继续进行形态学技术处理。
例如,可以将预设比值设置为2%,将异常像素值与整体像素值的比值小于2%的分帧处理信息进行合并重构得到对应的分帧处理信息;
将异常像素值与整体像素值的比值大于2%的分帧处理信息继续进行形态学技术处理。
在另外的一些示例中,分帧处理信息ILL的求取公式为:
;
其中,I表示分帧静态信息;Bi表示通过一组基准的结构元膨胀得到的第i个尺度的结构元算子;Wi表示权重参数的设置;表示对分帧静态信息I先腐蚀后膨胀的开运算符;表示膨胀运算;n表示结构元的个数;ILL表示获得的分帧处理信息。
其中,权重Wi的计算公式为:
;
其中,表示结构元Bi的尺寸大小。
S500:将多个分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,第二解调视频-图像时域动态信息为传感光纤202沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
从上述描述中,可以看出本方案实现了如下技术效果:
第一方面,本申请实施例提供了分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,本申请实施例通过解调后向瑞利散射信号,得到第一解调视频-时域动态信息,将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤202沿线各个位置按照时域长度进行分帧后得到若干个分帧静态信息,对分帧静态信息进行形态学技术处理后可得到分帧处理信息,其中,对分帧静态信息进行形态学技术处理可以抑制相干衰落抑制效应,再将多个分帧处理信息进行合并重构后,即可得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息,即传感光纤202沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化图像,从而避免了相干衰落效应,减小了测量误差,提高了分布式声波传感***的测量精度。
第二方面,本申请实施例提供了一种分布式声波传感***,采用第一方面任一技术方案中应用于分布式声波传感***的相干衰落抑制方法;
***包括解调单元3和控制单元,解调单元3和控制单元通过信号连接;
解调单元3被配置为采集传感光纤202沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;
解调单元3被配置为获取第一解调视频-时域动态信息;其中,第一解调视频-时域动态信息为对后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的传感光纤202沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像;
控制单元被配置为将第一解调视频-时域动态信息沿传感光纤202沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息;
控制单元被配置为对分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应;
控制单元被配置为将多个分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,第二解调视频-图像时域动态信息为传感光纤202沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
本申请实施例还提供了一种分布式声波传感***,采用上述方案中任一技术方案中的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,因而具有上述任一技术方案的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法的全部有益效果,在此不再赘述。
容易理解的是,本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上,可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例,这些实施例均没有超出本申请的保护范围。
以上的具体实施方式,对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本申请实施例的保护范围,凡在本申请实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,包括:
采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;
获取第一解调视频-图像时域动态信息;其中,所述第一解调视频-图像时域动态信息为对所述后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的所述传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像;
将所述第一解调视频-图像时域动态信息沿所述传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息;
对所述分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应;
将多个所述分帧处理信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,所述第二解调视频-图像时域动态信息为所述传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
2.根据权利要求1所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述对所述分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息具体包括以下步骤:
定义基准结构元作为初级尺度的算子,则第i级尺度的结构元Bi由基准结构元B进行膨胀得到;
采用每一级尺度的算子对所述分帧静态信息进行滤波得到与多个算子分别对应的多个滤波结果;
将多个滤波结果进行合并得到所述分帧处理信息。
3.根据权利要求2所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述采用每一级尺度的算子对所述分帧静态信息进行滤波得到与多个算子分别对应的多个滤波结果的步骤之后还包括:
对所述分帧静态信息进行频域去噪获得预设信噪比;
根据所述滤波结果与所述分帧静态信息求取滤波信噪比;
若所述滤波信噪比大于所述预设信噪比,则对基准结构元进行膨胀后继续对所述分帧静态信息进行滤波;
若所述滤波信噪比小于所述预设信噪比,则获取所述滤波结果。
4.根据权利要求2所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述分帧处理信息ILL的求取公式为:
;
其中,I表示分帧静态信息;Bi表示通过一组基准的结构元膨胀得到的第i个尺度的结构元算子;Wi表示权重参数的设置;表示对分帧静态信息I先腐蚀后膨胀的开运算符;/>表示膨胀运算;n表示结构元的个数;ILL表示获得的分帧处理信息。
5.根据权利要求4所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述权重Wi的计算公式为:
;
其中,表示结构元Bi的尺寸大小。
6.根据权利要求1-5任一项所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述对所述分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应的步骤之后还包括:
计算所述分帧处理信息内异常像素值与整体像素值的比值,其中,所述异常像素值为所述分帧处理信息内像素值小于预设像素值的像素;
将异常像素值与整体像素值的比值小于预设比值的分帧处理信息进行合并重构得到对应的第二解调视频-图像时域动态信息;
将异常像素值与整体像素值的比值大于预设比值的分帧处理信息继续进行形态学技术处理。
7.根据权利要求1-5任一项所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,在所述获取第一解调视频-图像时域动态信息的步骤之前还包括:
对所述后向瑞利散射信号进行滤波预处理,以滤除预设频率以外的后向瑞利散射信号。
8.根据权利要求1-5任一项所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法,其特征在于,所述获取第一解调视频-图像时域动态信息具体包括以下步骤:
对所述后向瑞利散射信号进行初始解调,得到第一解调信息;其中,所述第一解调信息包括传感光纤沿线各个位置受相干衰落现象引起的异常解调信息;
根据所述第一解调信息构建所述第一解调视频-图像时域动态信息。
9.分布式声波传感***,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的分布式声波传感相干衰落引起的恶化效应消除方法;
所述***包括解调单元和控制单元,所述解调单元和所述控制单元通过信号连接;
所述解调单元被配置为采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号;
所述解调单元被配置为获取第一解调视频-图像时域动态信息;其中,所述第一解调视频-图像时域动态信息为对所述后向瑞利散射信号进行初始解调后得到的所述传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号随时间动态变化图像;
所述控制单元被配置为将所述第一解调视频-图像时域动态信息沿所述传感光纤沿线各个位置按照时域长度进行分帧得到若干个分帧静态信息;
所述控制单元被配置为对所述分帧静态信息进行形态学技术处理得到对应的分帧处理信息,以抑制相干衰落效应;
所述控制单元被配置为将多个所述分帧静态信息进行合并重构得到抑制相干衰落效应后的第二解调视频-图像时域动态信息;其中,所述第二解调视频-图像时域动态信息为所述传感光纤沿线各个位置后向瑞利散射信号抑制相干衰落效应后的动态变化信息。
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