[发明专利]一种三维形状测量方法

权利要求书

1.一种三维形状测量方法，其特征在于，包括：

基于分布式测量系统测量含有偏心纤芯的光纤纤芯i的应力值

通过公式获得矢量中间量

其中，θ_i为纤芯i的角度；

通过公式获得光纤链路上每一点的弯曲角度

其中，是任意两个外层芯的布里渊频移的变化量的比值，为

通过公式获得绕率函数

通过公式获得曲率函数

将所述绕率函数和所述曲率函数代入到公式和中，获得切线向量

通过公式获得三维空间中的曲线

其中，S(0)为初始的位置坐标；

将分布式传感系统中的含有偏心纤芯的光纤贴附在物体的表面或内部，或将其在放在任意的三维空间中，利用本发明实施例就可以实现全分布式的三维形状传感。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于分布式测量系统测量含有偏心纤芯的光纤纤芯i的应力值包括：

基于所述分布式测量系统测量所述含有偏心纤芯的光纤纤芯i中每一点处的布里渊频移的变化量Δν_Bi；

通过公式获得所述应力值

其中，η为曲率响应系数，ν_B为未发生弯曲时的布里渊频移。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述曲率响应系数η通过拟合得到。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述曲率响应系数η通过拟合得到，具体包括：

通过对测量光纤多次构造弯曲半径已知的圆形弯曲，并相应地实施布里渊分布式测量实验，进行校准和标定，得到布里渊频移的变化量Δν_B与弯曲半径R之间的关系，即

结合公式得到获得曲率响应系数η。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择相对称的两个外层芯的布里渊频移的变化量的比值计算

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有偏心纤芯的光纤的纤芯为对称分布结构，则所述曲率函数的计算公式简化为：

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述分布式测量系统为布里渊光时域反射仪或布里渊光时域分析仪或布里渊相关域反射仪或布里渊相关域分析仪或布里渊光频域分析仪或光频域反射仪或相干光时域反射仪或相位敏感的光时域反射仪或偏振光时域反射仪。