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光纤传感与红外视频的复合入侵监控系统设计 被引量:17
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作者 安建昌 江俊峰 +4 位作者 徐中原 朱万山 王进 刘铁根 刘琨 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期170-176,共7页
针对机场、油库等特定区域的高识别率、低误报率入侵事件监控需求,提出了一种基于光纤传感与红外视频的目标识别方法。其中,光纤传感部分采用基于MCSVM的非对称双马赫-曾德尔干涉仪(ADMZI)分布式光纤振动传感器,将EMD(经验模式分解)、... 针对机场、油库等特定区域的高识别率、低误报率入侵事件监控需求,提出了一种基于光纤传感与红外视频的目标识别方法。其中,光纤传感部分采用基于MCSVM的非对称双马赫-曾德尔干涉仪(ADMZI)分布式光纤振动传感器,将EMD(经验模式分解)、将峰度特征与MCSVM相结合以提高识别率;红外识别部分将灰度差值图像通过小波变换提高清晰度。两者经过模式对比算法,实现入侵事件判定。搭建系统做现场实验,结果表明:该方法能够识别四种常见的入侵事件(爬越围栏、敲击电缆、剪断围栏、摇动围栏),平均识别率在92.5%以上,误报率0.9%,相对传统单一传感器方案,该方法在漏报率和虚警率等系统性能上都有较大的改善,能够满足实际应用要求。 展开更多
关键词 入侵事件监测 光纤振动传感 红外识别 复合技术
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基于SVM算法的分布式光纤扰动传感系统快速检偏技术研究 被引量:4
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作者 徐中原 刘琨 +5 位作者 江俊峰 孙振世 马鹏飞 郭海若 周子纯 刘铁根 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1101-1109,共9页
针对基于双马赫-曾德尔干涉的分布式光纤扰动传感系统对传感光信号的偏振状态需要进行实时监测以便及时进行偏振控制的问题,本文提出一种基于支持向量机(SVM)的偏振状态快速判别算法。该方法对采集到的两路干涉信号进行做差处理,得到原... 针对基于双马赫-曾德尔干涉的分布式光纤扰动传感系统对传感光信号的偏振状态需要进行实时监测以便及时进行偏振控制的问题,本文提出一种基于支持向量机(SVM)的偏振状态快速判别算法。该方法对采集到的两路干涉信号进行做差处理,得到原始数据。提取原始数据中的过零率与峰值的绝对和作为分类器的输入特征向量,使用Verilog HDL语言编写支持向量机(SVM)分类识别算法,借助现场可编程门阵列(FPGA)的硬件并行结构和流水线技术实现分类器权系数的快速迭代求解。通过提取未知偏振状态信号的特征向量,并将其输入到训练好的支持向量机模型中可以实现高效率的偏振状态识别。实验结果表明:本方法可以快速并准确的实现对系统偏振状态的识别判断,平均识别率达到93.25%,分类模型训练时间在100 ms以内,平均识别响应时间在8 ms以内。 展开更多
关键词 光纤传感 现场可编程门阵列 支持向量机 过零率 峰值的绝对和 快速检偏
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光纤分布式声传感的动态范围扩展方法研究 被引量:10
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作者 马喆 王逸璇 +6 位作者 江俊峰 王双 张建德 杨宁 徐天华 丁振扬 刘铁根 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期64-71,共8页
提出一种基于线性调频(LFM)脉冲边带调制的光纤分布式传感动态应变范围扩展方法,基于调频带宽与相干时域信号包络平移量之间的反比特性,通过在单脉冲内产生具备不同调频带宽的多调制边带进行传感,对各边带的相干时域信号进行数字带通滤... 提出一种基于线性调频(LFM)脉冲边带调制的光纤分布式传感动态应变范围扩展方法,基于调频带宽与相干时域信号包络平移量之间的反比特性,通过在单脉冲内产生具备不同调频带宽的多调制边带进行传感,对各边带的相干时域信号进行数字带通滤波和分解,以实现对不同动态应变范围事件的同时测量。实验中分别使用调频带宽为40 MHz和200 MHz的LFM信号对边带进行调制,结果表明系统可以同时测量最大幅值为7 nε和350 nε的正弦动态应变事件,这为光纤分布式声传感系统提供一种动态范围拓展方案。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤分布式声传感 线性调频脉冲 边带调制 动态范围
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空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统 被引量:1
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作者 石俊锋 刘铁根 +4 位作者 王双 江俊峰 刘琨 邹盛亮 肖梦楠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期57-64,共8页
基于双超辐射发光二极管(SLED)光源研究了空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统。通过负透镜扩束搭建了紧凑解调干涉光路,分析了双SLED光源功率比对低相干干涉条纹形态的影响并探讨了传输损耗的功率比补偿。针对双SLED光源... 基于双超辐射发光二极管(SLED)光源研究了空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统。通过负透镜扩束搭建了紧凑解调干涉光路,分析了双SLED光源功率比对低相干干涉条纹形态的影响并探讨了传输损耗的功率比补偿。针对双SLED光源干涉条纹的特点,提出了双阈值的任意极值解调算法,并进行了压力解调实验。结果表明,在50~180 k Pa的压力范围内,利用不同峰值,可以实现0.24%~0.40%F.S.(F.S.为全量程)的解调精度,光纤传输距离达到1.76 km,与理论分析吻合。 展开更多
关键词 测量 低相干干涉解调仪 双超辐射发光二极管光源 长距离传感 双阈值算法
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一种基于圆偏光的偏振去雾成像优化方法 被引量:5
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作者 王辉 王进 +2 位作者 李校博 胡浩丰 刘铁根 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期263-267,共5页
在经典的偏振成像去雾方法中,后向散射光的偏振度估计值是影响去雾效果的关键。基于圆偏振光在米氏散射介质中良好的保偏特性,提出一种适用于强散射环境下的偏振成像去雾方法。研究不同偏振态的光源照明时,不同散射强度下,CCD接收到的... 在经典的偏振成像去雾方法中,后向散射光的偏振度估计值是影响去雾效果的关键。基于圆偏振光在米氏散射介质中良好的保偏特性,提出一种适用于强散射环境下的偏振成像去雾方法。研究不同偏振态的光源照明时,不同散射强度下,CCD接收到的光场偏振度变化规律,在此基础上提出了一种快速简易的散射光偏振度估计方法。该方法在不增加系统复杂度的情况下,提高了偏振成像去雾的效果。实验结果显示,在强散射条件下文中方法获得的去雾图像EME值比传统方法高20.4%。此外,该方法不需要传统偏振去雾方法中对背景区域的判断,降低了算法复杂度。 展开更多
关键词 偏振成像 去雾 偏振度 圆偏振光
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