Повышена чувствительность распределённых волоконно-оптических датчиков для акустической дефектоскопии
28.09.2023
Сотрудники из лаборатории фотоники Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН в составе научной группы повысили чувствительность распределённых волоконно-оптических датчиков для акустической дефектоскопии.
В таких исследованиях изучаемый механизм, конструкция или новый материал "опутываются" сенсорным оптическим волокном. Каждая его потенциальная поломка — это колебания на определённой частоте. Именно эти частоты, а также пространственные координаты точек, откуда исходит звук, улавливает оптическое волокно и передаёт в систему. После этого сигнал подвергается специальной обработке.
Юрий Константинов — кандидат технических наук, заведующий лабораторией фотоники ПФИЦ УрО РАН:
«Наш успех состоит в том, что мы разработали и использовали гибкий метод подавления шумов, который отделяет полезный сигнал от помехи по определённому закону. В качестве этого закона была выбрана функция активации нейрона, так называемая GELU-функция, в нашем случае связывающая параметры исходного сигнала с параметрами фильтрации. Причём к помощи самих нейронных сетей прибегать не пришлось. Тем более, каждый новый исследуемый объект и соответственно каждый новый дефект в нём — индивидуальны, а значит, такую нейросеть практически не на чем обучать. Поэтому здесь могут помочь только аналитические методы».
Артём Туров — младший научный сотрудник лаборатории фотоники ПФИЦ УрО РАН, ответственный исполнитель направления акустических датчиков:
«Нововведения, привнесённые в программную часть системы, позволили нам не только добиться увеличения отношения сигнал-шум более чем в 10 раз, но и избавиться от артефактов на акустических картах. Это позволит исследователям не фокусировать внимание на «ложных» дефектах, которые иногда проявляются на испытаниях».
Результаты исследования опубликованы в журнале Algorithms.
Источник: ПФИЦ УрО РАН.