SNR enhancement with a non-local means image-denoising method for a Φ-OTDR system

计算机科学 像素 光学 光时域反射计 降噪 信噪比(成像) 反射计 时域 人工智能 光纤 计算机视觉 电信 物理 光纤分路器 光纤传感器
作者
Junchan Li,Yu Wang,Xiao Lin,Xin Liu,Baoquan Jin
出处
期刊:Applied Optics [Optica Publishing Group]
卷期号:62 (9): 2283-2283 被引量:11
标识
DOI:10.1364/ao.484908
摘要

Orthogonal pulse pairs generated by the polarization beam splitter (PBS) and the polarization maintaining-optical switch (PM-PSW) can effectively suppress the polarization fading in phase-sensitive optical time-domain reflectometry (Φ-OTDR) systems, but the PM-PSW also brings a lot of noise when switching the optical path periodically. Therefore, a non-local means (NLM) image-processing method is proposed to enhance the signal-to-noise ratio (SNR) of a Φ-OTDR system. Compared with the existing traditional noise reduction methods based on the one-dimensional signal, the method makes full use of redundant texture and self-similarity of multidimensional data. The NLM algorithm can obtain the estimated denoising result value of current pixels by the weighted average of pixels with similar neighborhood structures in the Rayleigh temporal-spatial image. To validate the effectiveness of the proposed approach, we have carried out experiments on the actual signals obtained from the Φ-OTDR system. In the experiment, a sinusoidal waveform of 100 Hz is applied at 20.04 km of the optical fiber as a simulated vibration signal. The switching frequency of PM-PSW is set to 30 Hz. The experimental result shows that the SNR of vibration positioning curve is 17.72 dB before denoising. After using the NLM method based on image-processing technology, the SNR reaches 23.39 dB. Experimental results demonstrate that this method is feasible and effective in improving SNR. This will help to realize accurate vibration location and recovery in practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王汽车完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
偶吼吼完成签到,获得积分10
1秒前
LS完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助神勇乐曲采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助zyw采纳,获得10
2秒前
2秒前
典雅觅海完成签到,获得积分10
3秒前
Rylee发布了新的文献求助10
3秒前
fly完成签到,获得积分10
3秒前
XING发布了新的文献求助10
3秒前
琴9发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Hello应助away采纳,获得10
4秒前
缓慢平蓝发布了新的文献求助10
4秒前
顺利的爆米花完成签到 ,获得积分10
4秒前
jessie完成签到,获得积分10
5秒前
娜娜仔完成签到,获得积分10
5秒前
Eason完成签到,获得积分10
5秒前
彭于晏应助清脆世界采纳,获得10
5秒前
雅山等等完成签到,获得积分20
5秒前
旧时光完成签到,获得积分10
6秒前
Orange应助tk采纳,获得10
6秒前
英姑应助豆豆采纳,获得20
6秒前
橘白完成签到,获得积分10
7秒前
贪玩惜文发布了新的文献求助10
7秒前
Chandler完成签到,获得积分10
7秒前
简单严青完成签到,获得积分10
7秒前
温柔丹萱完成签到,获得积分10
7秒前
rui完成签到,获得积分10
8秒前
Frank应助LY采纳,获得10
8秒前
mirror应助儒雅晓霜采纳,获得10
8秒前
Rylee完成签到,获得积分10
8秒前
sinmon应助儒雅晓霜采纳,获得10
8秒前
sinmon应助儒雅晓霜采纳,获得10
8秒前
仁爱的秋天完成签到,获得积分10
8秒前
xzf1996完成签到,获得积分10
8秒前
大富豪发布了新的文献求助10
9秒前
耍酷问兰完成签到,获得积分10
9秒前
LLUO完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6474775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8277532
关于积分的说明 17651055
捐赠科研通 5555615
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910108
邀请新用户注册赠送积分活动 1886893
关于科研通互助平台的介绍 1739538