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图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用

秦齐 刘艳 刘欢欢 时川 谭中伟

秦齐, 刘艳, 刘欢欢, 时川, 谭中伟. 图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1022004-1022004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
引用本文: 秦齐, 刘艳, 刘欢欢, 时川, 谭中伟. 图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1022004-1022004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
Qin Qi, Liu Yan, Liu Huanhuan, Shi Chuan, Tan Zhongwei. Application of image processing in micro-displacement sensing of fiber speckle[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1022004-1022004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
Citation: Qin Qi, Liu Yan, Liu Huanhuan, Shi Chuan, Tan Zhongwei. Application of image processing in micro-displacement sensing of fiber speckle[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(10): 1022004-1022004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1022004

图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用

doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
基金项目: 

中央高校基本科研业务费项目(2016JBM002)

详细信息
    作者简介:

    秦齐(1994-),男,硕士生,主要从事光纤传感方面的研究。Email:qqin0110@163.com

  • 中图分类号: TN247

Application of image processing in micro-displacement sensing of fiber speckle

  • 摘要: 基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在两光纤径向产生微位移时,位移量与端面光斑图像相位谱特征值之间的关系。对多种结构参数光斑图样的分析表明,两光纤径向微位移与相关性及一致性两特征值成近似线性关系,可以用光斑图像处理的方法进行微位移测量,从而实现传感。实验结果表明与目前常用的计算光斑图像归一化强度内积处理算法相比,多模光纤芯径较小时,线性度、动态范围比较接近;芯径较大时,线性度提高的同时动态范围扩大约一倍。因此所提出的算法稳定性更好,适用范围更广。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-10
  • 修回日期:  2018-06-20
  • 刊出日期:  2018-10-25

图像处理在光纤光斑微位移传感中的应用

doi: 10.3788/IRLA201847.1022004
    作者简介:

    秦齐(1994-),男,硕士生,主要从事光纤传感方面的研究。Email:qqin0110@163.com

基金项目:

中央高校基本科研业务费项目(2016JBM002)

  • 中图分类号: TN247

摘要: 基于多模光纤的多模干涉原理以及图像处理算法,对多模光纤输出端面光斑图像相位谱的灰度共生矩阵特征值进行提取,提出一种新型光斑图样处理算法,并且将其应用于微位移传感。详细分析了以阶跃型多模光纤为基础的单模-多模光纤结构在两光纤径向产生微位移时,位移量与端面光斑图像相位谱特征值之间的关系。对多种结构参数光斑图样的分析表明,两光纤径向微位移与相关性及一致性两特征值成近似线性关系,可以用光斑图像处理的方法进行微位移测量,从而实现传感。实验结果表明与目前常用的计算光斑图像归一化强度内积处理算法相比,多模光纤芯径较小时,线性度、动态范围比较接近;芯径较大时,线性度提高的同时动态范围扩大约一倍。因此所提出的算法稳定性更好,适用范围更广。

English Abstract

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