مقایسه عملکرد روش‌های دوبعدی میانگین‌گیری غیرموضعی و محاسبه‌ی میانه و نیز ترکیب آن‌ها درپردازش نمایه‌ی ‌دمایی اندازه‌گیری‌شده توسط حسگر توزیعی رامان تار نوری

حسگرهای دمایی رامان تار نوری از جمله مهم‌ترین حسگرهای توزیعی با کاربردهای فراوان در حوزه‌های گوناگون می‌باشند. سطح بسیار پایین توان‌های استوکس و، به‌ویژه، آنتی‌استوکس رامان موجب می‌شود که انتخاب روش مناسب برای افزایش نسبت سیگنال به نوفه تاثیر مهمی بر دقت اندازه‌گیری دما توسط این حسگرها داشته باشد. در این مقاله نتیجه‌ی استفاده از روش‌های دوبعدی میانگین‌گیری غیرموضعی و میانه و نیز ترکیب آن‌ها برای بهبود کیفیت نمایه‌ی دمایی یک حسگر رامان تار نوری استفاده شده است. نتایج تجربی ارائه‌شده مربوط به یک تار نوری به طول 600 متر با پله‌ی دمایی به طول 20 متر در فاصله‌ی 540 متری از سر تار است. نتایج حاصل از پردازش سیگنال نشان‌دهنده‌ی عملکرد مطلوب تاثیر روش‌های به‌ترتیب میانه و سپس میانگین‌گیری غیرموضعی بر کاهش خطای اندازه‌گیری دما از 2 به 7/0 درجه سانتی‌گراد است.

Comparison of using 2-D Non-local means, median methods, and a hybrid of them in the processing of the temperature profile of a distributed fiber Raman sensor

Fiber optic temperature Raman sensors are among the most important distributed sensors with many practical applications. The low power of Raman Stokes and, especially, anti-Stokes powers caused a considerable influence of the signal-to-noise ratio enhancement method on the accuracy of the measured temperature. In this paper, we have used the median and non-local means methods, and a hybrid of them, to improve the temperature profile of a fiber Raman sensor. Experimental results are presented for a 600 m fiber optic with a temperature step with a length of 20 m and located at a distance of 540 m from the entrance end of the fiber. Signal processing results show the appropriate results by respectively using the median and non-local means methods on the reduction of the temperature measurement error from 2 oC to 0.7 oC.