[发明专利]基于均值滤波技术的分布式声波传感系统及其测量方法在审
申请号: | 202310664909.6 | 申请日: | 2023-06-07 |
公开(公告)号: | CN116380140A | 公开(公告)日: | 2023-07-04 |
发明(设计)人: | 渠帅;王晨;尚盈;王伟涛;黄胜;李常;曹冰;赵文安;倪家升 | 申请(专利权)人: | 山东省科学院激光研究所 |
主分类号: | G01D5/353 | 分类号: | G01D5/353 |
代理公司: | 北京弘权知识产权代理有限公司 11363 | 代理人: | 逯长明;孙亚芹 |
地址: | 272071 山东省济宁市高新*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 均值 滤波 技术 分布式 声波 传感 系统 及其 测量方法 | ||
1.一种基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,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;
对采集到的所述后向瑞利散射信号进行解调,得到第一解调信息,所述第一解调信息包括传感光纤沿线各个位置的解调信息;
根据所述第一解调信息构建原始图像,所述原始图像包括在所述预设时间段内传感光纤沿线各个位置的所述第一解调信息形成的图像;
对所述原始图像进行均值滤波处理得到目标图像;
根据所述目标图像重构第二解调信息,所述第二解调信息包括所述传感光纤沿线各个位置的消除噪声信息后的解调信息。
2.根据权利要求1所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,所述对所述原始图像进行均值滤波处理得到目标图像,包括:
获取所述原始图像中各个原始像素点的第一像素值,所述第一像素值包括原始像素点邻近像素点的像素值,所述邻近像素点为环绕在原始像素点周围的像素点,所述邻近像素点的数量至少为一个;
获取所述原始图像的每个所述原始像素点的第二像素值,所述第二像素值为所述原始像素点的像素值;
生成所述原始图像中每个原始像素点的像素平均值,所述原始像素点的像素平均值为所述原始像素点的各个第一像素值及第二像素值的平均值;
生成目标图像,所述目标图像的像素点与所述原始图像的原始像素点一一对应,且所述目标图像中像素点的像素值为所述原始图像中相应原始像素点的像素平均值。
3.根据权利要求2所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,所述第二像素值等于所述原始像素点的灰度值的中间值,其中,所述原始像素点的灰度值按照顺序排列。
4.根据权利要求2或3所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,每个所述原始像素点和与其对应的多个所述邻近像素点形成一个矩阵模块,所述矩阵模块的中心和对应的所述原始像素点重合;
所述矩阵模块共包括N×N个像素点,其中,N为大于3的奇数;
每个所述原始像素点的平均值为N×N个像素点的像素值的平均值。
5.根据权利要求3所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,所述获取所述原始图像中各个原始像素点的第一像素值,包括:
确定环绕在每个所述原始像素点周围的所述邻近像素点的个数,其中,所述邻近像素点的个数为预设数值,所述预设数值小于数量阈值;
获取数量为所述预设数值的所述邻近像素点各自对应的所述第一像素值。
6.根据权利要求1-3任一项所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,所述根据所述第一解调信息构建原始图像,包括:
根据所述第一解调信息构建时间-距离域的原始二维图像或者原始二维矩阵。
7.根据权利要求6所述的基于均值滤波技术的分布式声波传感测量方法,其特征在于,所述对所述原始图像进行均值滤波处理得到目标图像,包括:
对所述原始二维图像进行均值滤波处理,得到时间-距离域的目标二维图像;
或者,对所述原始二维矩阵进行均值滤波处理,得到时间-距离域的目标二维矩阵。
8.一种基于均值滤波技术的分布式声波传感系统,其特征在于,包括解调单元和控制器,所述解调单元和所述控制器通过信号连接;
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,所述后向瑞利散射信号包括振动信号在分布式声波传感系统产生的信号;
所述解调单元还被配置为对采集到的所述后向瑞利散射信号进行解调,得到第一解调信息,所述第一解调信息包括传感光纤沿线各个位置的解调信息;
所述控制器被配置为根据所述第一解调信息构建原始图像,所述原始图像包括在所述预设时间段内传感光纤沿线各个位置的所述第一解调信息形成的图像;
所述控制器还被配置为对所述原始图像进行均值滤波处理得到目标图像;
所述控制器还被配置为根据所述目标图像重构第二解调信息,所述第二解调信息包括传感光纤沿线各个位置的消除噪声信息后的解调信息。
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