基于中值滤波的OFDR二维形状感知精度提升研究

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基于光频域反射(OFDR)的二维形状传感技术存在相干噪声和光谱匹配错位,导致瑞利散射波长偏移曲线出现乱峰、杂峰,严重影响形状重构精度。为此,提出一种使用中值滤波的二维形状传感精度提升方法,分析了Frenet-Serret标架下的OFDR二维形状重构原理和利用中值滤波提升传感精度的基本原理,搭建了OFDR二维形状传感系统,通过多组静态应变实验标定了应变-波长偏移系数,利用中值滤波方法对三种预设二维形状的瑞利散射波长偏移曲线进行降噪处理。实验结果表明,应变-波长偏移系数标定为1.20με/pm;在0.5m形状传感长度上,三种形状传感末端误差分别从3.08%、0.94%、0.82%降低至0.80%、0.66%、0.48%。研究表明,利用中值滤波降噪可以实现OFDR二维形状传感系统的感知精度提升。
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