[发明专利]一种针对光纤传感振动信号识别方法与系统

权利要求书

1.一种针对光纤传感振动信号识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对光纤电缆中的光信号进行调制；

S2：采集光纤电缆中的振动信号；

S3：对采集的振动信号进行监控，初步判断是否存在异常端点信号；若存在异常端点信号，则从异常端点信号中截取异常信号，进入步骤S4；若不存在异常端点信号，则重复执行步骤S3；

S4：对截取的异常信号进行解调得到待识别分析的一维振动信号；

S5：将一维振动信号转化为传感信号听觉显著性二维图像；

S6：基于传感信号听觉显著性二维图像判断异常信号是否为扰动信号；若异常信号为扰动信号，则进入步骤S7；若判断异常信号不是扰动信号，则返回步骤S3；

S7：对扰动信号发生地点进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种针对光纤传感振动信号识别方法，其特征在于，所述步骤S3中判断是否存在异常端点信号的方法为短时能量判别法。

3.根据权利要求1所述的一种针对光纤传感振动信号识别方法，其特征在于，所述步骤S5将一维振动信号转化为传感信号听觉显著性二维图像的步骤如下：

51)对解调后的一维振动信号利用快速傅里叶变换，获取信号时频图像；

52)对信号时频图像进行视觉显著性处理，得到传感信号听觉显著性二维图像。

4.根据权利要求3所述的一种针对光纤传感振动信号识别方法，其特征在于，所述步骤52)得到传感信号听觉显著性二维图像的方法为Itti算法，具体步骤如下：

521)对信号时频图像进行多尺度多特征通道分解得到多尺度多特征通道图像；

多特征通道分解包括：颜色空间通道分解、强度空间通道分解和梯度空间通道分解，具体为：

对所述信号时频图像进行颜色空间通道分解，即将信号时频图像的多通道彩色图像分解为多个单通道灰度图像；

对所述信号时频图像进行强度空间通道分解，即计算信号时频图像各像素的信号强度；

对所述信号时频图像进行梯度空间通道分解，即计算信号时频图像各像素的梯度方向；

多尺度分解具体为所述的颜色空间通道分解、强度空间通道分解和梯度空间通道分解的计算均在多尺度的条件下进行，即对信号时频图像进行尺度变换，得到n个尺度下颜色空间通道、强度空间通道和梯度空间通道下的分解图像；

522)将不同尺度下各特征通道分解图像缩放至上一层尺度下各特征通道分解图像的大小，分别计算颜色空间通道、强度空间通道、梯度空间通道下的分解图像与上一层尺度下各特征通道分解图像之间的汉明距离，分别作为颜色空间通道、强度空间通道、梯度空间通道上对应尺度上的特征图；

523)对不同特征通道的特征图进行归一化处理，将不同特征通道的各尺度下特征图点对点直接相加合并分别作为各自特征通道下的特征图；

524)将颜色空间通道、强度空间通道、梯度空间通道的特征图点对点直接相加后求取其平均值，得到传感信号听觉显著性二维图像。

5.根据权利要求1所述的一种针对光纤传感振动信号识别方法，其特征在于，所述步骤S6中基于传感信号听觉显著性二维图像判断异常信号是否为扰动信号的方法为利用预先训练好的卷积网络对传感信号听觉显著性二维图像进行分类识别。