[发明专利]一种光纤预警系统及模式识别方法

权利要求书

1.一种光纤预警系统，包括：激光光源和拉曼光源，其特征在于，

所述激光光源所产生连续光，经由声光/电光调制器进行调制转换为光脉冲，其中所述声光/电光调制器及其驱动器由信号采集及上位机模块中的上位机模块写入FGPA的程序控制通断，使连续光形成脉冲光；

所述脉冲光经光放大器放大后，由第一光纤环形器、第二光纤环形器注入传感光纤中，所述脉冲光在传播过程中所产生的背向传播散射光和反射光会沿与光脉冲传播方向相反的方向在所述传感光纤中传播，经由第二光纤环形器进入光电探测器形成电信号；

所述电信号经过所述信号采集及上位机模块进行放大、滤波、模数转换为数字信号后，完成数字信号的处理与分析；

同时，所述拉曼光源中产生连续光，经过2X2分路器，分为2束光，分别进第一波分复用器、第二波分复用器，从正向和反向方向分别注入所述传感光纤中，通过拉曼散射效应，对由所述激光光源产生的光脉冲进行分布式放大，保证在所述传感光纤沿线的信号强度；

最后，在所述信号采集及上位机模块中，对多次脉冲过程中得到的信号进行重排，得到关于空间和时间的二维信号，供后续使用。

2.一种用于权利要求1所述的光纤预警系统的模式识别方法，其特征在于，所述模式识别方法包括以下步骤：

采用计算散布矩阵的方法对图像的10个描述特征进行选择，将选取的特征作为分类器的输入，进行分类识别；

通过高斯核函数、以及一对一的多分类决策，对所有训练样本进行测试，获取最终的分类结果；

将多个分类器作为一个整体并选择5-折交叉验证的方法对准确率进行评价；得出平均准确率和识别效率；

将设计好的分类器应用于所述光纤预警系统现场对入侵事件进行实时监测识别。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述10个描述特征具体为：

区域凸壳像素数、区域内的像素数、与区域有着相同二阶矩的椭圆的偏心率、与区域有着相同二阶矩的椭圆的长轴、与区域有着相同二阶矩的椭圆的短轴、与区域有着相同面积的圆的直径、区域中对象的数量减去这些对象中孔洞的数量、以及质心最小距离、形状特征和形装系数组成10个特征。