CN104052541B - 光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪 - Google Patents
光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪。根据方法，所述系统基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集测试光纤的反射信号，以得到对应反射信号的检测数据，并预设所述测试光纤中事件的盲区宽度；将所采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定极值点；从极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内中确定具有峰值及谷值的检测数据，并将极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点；将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。如此实现既准确又快速的将所检测的波形予以显示。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤检测的显示方法，特别是涉及一种光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪。
背景技术
光时域反射仪是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。它根据光的后向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及检测中必不可少的工具。光时域反射仪通过显示光纤所反馈的检测数据，来为技术人员提供光纤的检测情况。在显示过程中，为了提高显示速度，通常对所反馈的检测数据进行处理。在处理过程中对故障点(事件盲区)的准确显示能够帮助技术人员准确定位故障点的位置及尺寸。目前，常用的两种方式包括：
1)均值法：即将所采集的M个检测数据均匀分成N组，对每组数据求算术平均值，将求得的均值作为该组数据的表征值；然后再显示屏上依序并列的显示个数据组的表征值。该方法虽然在一定程度上解决了曲线显示时窄反射峰会丢失的问题，但是在反射事件处取均值，不可避免的会出现误差，特别是在不同缩放比例的情况下，曲线的差异性就比较明显。而且取均值会带来盲区变宽的问题，特别是盲区较小时，会更明显。
2)最值法：该方法与均值法的区别在于所取的特征值不同，在每组数据中取两个数据作为特征值。具体取特征值的方法如下：对每组数据进行一次遍历，查找每组数据中的最大值和最小值；同时，计算该组数据的极值斜率kext、平均斜率kave和斜率方差kvar根据极值斜率kext、平均斜率kave以及斜率方差kvar进行判断，选取该组数据中的哪两个数据作为两个特征值点。
其中，极值斜率kext是指最大值与最小值两点所在直线的斜率；平均斜率kave是指该组数据中各相邻数据所在直线的斜率取和求平均所得的值；而斜率方差kvar就是该组数据中指各相邻数据所在直线的斜率的均方差。
当极值斜率kext与平均斜率kave的误差较大时，取最大值与最小值为该组数据的两个特征值点；当极值斜率kext与平均斜率kave误差较小且斜率方差kvar也较小时，取该组数据中光纤位置距离1/3和2/3处的两个数据为该组数据的两个特征值点。然后依次用直线连接这些特征值点。
该方法对于窄反射事件的显示有了很大的改善，解决了窄反射事件在不同缩放比例下的显示误差问题。但是在信噪比较差时，斜率方差就会特别大，这时取该组数据的极值作为特征值，就会导致曲线上下波动很厉害，抑制噪声的效果较差。另外也需要预先给定两个阈值，进行度量极值斜率kext与平均斜率kave的误差以及斜率方差kvar的大小，阈值的设置也会影响曲线的显示。
因此，如何能够避免上述两种方式的缺点，将事件高精度的反映在图像上，是本发明所要解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪，用于解决现有技术中光纤检测时所显示的事件的准确性不高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光纤检测的显示方法，其包括：基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据，并预设所述测试光纤中事件的盲区宽度；将所采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定极值点；从所述极值点所对应的检测数据之后的至少一个所述盲区宽度内中确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值各自所对应的检测数据作为关键点；将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点；将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
优选地，若确定所述测试光纤中无所述极值点，则将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
优选地，当所确定的极值点为多个，所述显示方法还包括：确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；若否，则从每个所述极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
优选地，将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则所述显示方法还包括：将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
基于上述目的，本发明还提供一种光纤检测的显示系统，包括：数据获取单元，用于基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据；盲区宽度确定单元，用于预设所述测试光纤中事件的盲区宽度；与所述数据获取单元相连的域变换处理单元，用于将所述数据获取单元采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定极值点；与所述域变换处理单元和所述盲区宽度确定单元相连的关键点选定处理单元，用于从所述域变换处理单元所确定的极值点所对应的检测数据之后的至少一个所述盲区宽度内中确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值各自所对应的检测数据作为关键点；以及用于将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点；与所述关键点选定处理单元相连的显示单元，用于将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
优选地，所述盲区宽度确定单元用于根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定所述测试光纤中事件的盲区宽度。
优选地，若所述域变换处理单元未能从小波系数中找到极值点，则指示所述关键点选定处理单元将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
优选地，当所述关键点选定处理单元所确定的极值点为多个，则所述关键点选定处理单元还包括：极值点选择模块，用于确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则输出位于一个盲区宽度内的极值点信息，若否，则输出无极值点位于一个盲区宽度内的信息；与所述极值点选择模块相连的第一关键点处理模块，用于接收所述位于一个盲区宽度内的极值点信息，选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；与所述极值点选择模块相连的第二关键点处理模块，用于接收无极值点位于一个盲区宽度内的信息，并从每个所述极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；与所述第一关键点处理模块和第二关键点处理模块相连的第三关键点处理模块，用于将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
优选地，所述关键点选定处理单元将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
基于上述目的，本发明还提供一种光时域反射仪，包括：如上任一所述的显示系统。
如上所述，本发明的光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪，具有以下有益效果：采用从小波域计算极值点的方式来确定盲区的起始位置，并根据检测数据在时域内的峰值和谷值来保证一个事件能正确完整的显示出来，再将其他检测数据进行均值计算，来简化所显示的检测数据的数据量，再将所选取的关键点进行连接，如此既准确又快速的将所检测的波形予以显示。
附图说明
图1显示为本发明的光纤检测的显示方法的流程图。
图2显示为本发明的光纤检测的显示方法的一种优选方案的流程图。
图3a、3b显示为本发明的光纤检测的显示方法中检测数据中极值点、峰值和谷值所对应的检测数据的示意图。
图4显示为本发明的光纤检测的显示系统的结构示意图。
图5显示为本发明的光纤检测的显示系统的一种优选方案的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种光纤检测的显示方法。所述显示方法主要由显示系统来执行。其中，所述显示系统可位于光时域反射仪(OTDR)中，也可以位于其他光检测设备中。
在步骤S11中，所述显示系统基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据，并预设所述测试光纤中事件的盲区宽度。
具体地，所述显示系统获取测试人员或外部设备的测试指令，控制所在的光时域反射仪向测试光纤发送预设的频率的测试信号，再接收并利用光电转换得到所反馈的反射信号，对所述反射信号进行采样，以得到对应于所述反射信号的检测数据。
其中，所述事件指由活动连接器和机械接头等特征点产生反射(菲涅尔反射)后，引起OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”。所述事件主要包括光纤衰减和光纤异常。
所述盲区宽度可以是预设的固定值，也可以预先计算而得。例如，所述盲区宽度可以根据发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定。又如，所述盲区宽度可以根据经验来设定一经验值。
优选地，所述盲区宽度根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定。
例如，所述发射100ns的脉冲，则所述测试信号的脉宽为10m，所述采样频率为100MHz，则所述显示系统确定每1m采样一个检测数据，则所述盲区宽度为10个采样点，即10米。
在步骤S12中，所述显示系统将所采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定是否包含极值点。
具体地，所述显示系统利用平稳小波变换将所采集的检测数据进行时域-小波域的转换，并从转换后的小波域的高频系数中确定是否包含极值点，若包含，则对应得到所述极值点在时域的检测数据，并执行步骤S13、S14，反之，若不包含，则执行步骤S15。其中，所述极值点可能为一个或多个。
在步骤S13中，所述显示系统从所述极值点所对应的检测数据之后的至少一个所述盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值各自所对应的检测数据作为关键点。
具体地，若所得到的极值点为一个，则所述显示系统在时域中从所述极值点所对应的检测数据开始，在一个或多个盲区宽度内查找检测数据的数值为峰值和谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
例如，所述盲区宽度是根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定的，则所述显示系统在一个或多个盲区宽度内查找检测数据的数值为峰值和谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
若所得到的极值点为多个，则所述显示系统进一步执行步骤S131、S132和S133。
在步骤S131中，所述显示系统确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则执行步骤S132，反之，则执行步骤S133。如图2所示。
在步骤S132中，所述显示系统选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
在步骤S133中，所述显示系统从每个所述极值点所对应的检测数据之后的一个盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
其中，需要说明的是，在所述极值点所对应的检测数据后可以先出现峰值、再出现谷值，也可以先出现谷值、再出现峰值。
在步骤S14中，所述显示系统将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
具体地，所述显示系统将步骤S12中所得到的关键点所间隔开的其他检测数据划分至少一个区间，并计算每个区间内的检测数据的平均值，并从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为又一关键点，该关键点所对应的数值为相应区间内各检测数据的平均值。
其中，所述区间的划分原则可以是取整均分；或者按照预设的单个区间的数量进行区间划分。优选地，所划分的区间宽度小于所述盲区宽度。
所述从每个区间的检测数据中选取一个检测数据的方式包括但不限于：按照预设的规则来选取。优选地，从各区间中选取中间位置的检测数据作为关键点。
例如，如图3a所示，当所述显示系统确定所述极值点所对应的检测数据A1，则从所述检测数据A1之后开始，在所述盲区宽度内的时域内查找是否还有其他极值点所对应的检测数据，若没有，则进一步查找峰值所对应的检测数据A2，以及谷值所对应的检测数据A3，并将所找到检测数据A2和A3确定为所述关键点。所述显示系统将检测数据A1、A2和A3所间隔开来的各检测数据按照预设的区间进行均值计算，再选择各区间中间位置的检测数据作为对应于各平均值的关键点。
其中，所述显示系统所采集的检测数据总数为6137，其中，检测数据A1为所采集的检测数据的第613个、检测数据A2为所采集的检测数据的第619个、检测数据A3为所采集的检测数据的第703个，预设每区间的检测数据为6个，则所述显示系统将剩余的检测数据进行区间分配如下：前612个检测数据中按每个区间6个检测数据分为102个区间，检测数据A1和A2之间的、以及A2和A3之间的检测数据的数量不足6个，则按照实际的数量进行区间分配，检测数据A3之后的5434个检测数据中，按照每个区间6个检测数据进行区间分配，得到906个区间，其中，前905个区间内的检测数据的数量均为6个，最后一个区间内的检测数据的数量为4个。
又如，如图3b所示，当所述显示系统确定所述极值点所对应的检测数据B1，则从所述检测数据B1之后开始，在所述盲区宽度内的时域内查找是否还有其他极值点所对应的检测数据B2，则选取B1和B2的极值点中模值最大的所对应的检测数据B2，并从所选择的B2开始，在所述盲区宽度内查找谷值所对应的检测数据B3，以及峰值所对应的检测数据B4，并将所找到检测数据B3和B4确定为所述关键点。所述显示系统将检测数据B2、B3和B4所间隔开来的各检测数据按照预设的区间进行均值计算，再选择各区间中间位置的检测数据作为对应于各平均值的关键点。
优选地，为了更快的将所检测的数据予以显示，所述显示系统将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则在对其他检测数据进行分区间的均值计算时，将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
例如，如图3a所示，所述显示系统按照步骤S13将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点A1、A2和A3，接着，所述显示系统将A1以前和A3之后的剩余检测数据按照预设的分区规则进行划分区间，并对每个区间的检测数据进行均值计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
在步骤S15中，所述显示系统确定所述测试光纤中不存在所述极值点，则将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
例如，所述显示系统确定所述测试光纤中不存在所述极值点，则将所采集的检测数据按照预设的区间进行划分，并分别对每个区间的检测数据进行均值计算，再从中每个区间中选择位于相应区间中间位置的检测数据作为对应所述平均值的关键点。其中，所述区间的划分为时序的，并且可按照取整均分的方式、或按照预设数量予以划分。
需要说明的是，若所述区间的中间位置的检测数据不唯一，则可随机或按照预设的取前一个/后一个的原则来选择一个检测数据作为关键点。接着，所述显示系统执行步骤S16，即将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
在步骤S16中，所述显示系统将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
具体地，所述显示系统将通过步骤S12、S13、S14、S15所确定的各关键点及所对应的数值按照时序进行平滑的连线，并将连线图形予以显示，则根据所显示的各关键点的连线，技术人员能够确定测试光纤中的事件位置及盲区宽度，其中所述事件的起始位置为所述极值点所对应的关键点位置，所述事件的结束位置为所述峰值或谷值中位于时序最后一个的关键点的位置，所述盲区的宽度则为所述事件起始位置至结束为止所对应的宽度。
如图4所示。本发明还提供一种光纤检测的显示系统。其中，所述显示系统可位于光时域反射仪(TODR)中，也可以位于其他光检测设备中。所述显示系统1包括：数据获取单元11、盲区宽度确定单元15、域变换处理单元12、关键点选定处理单元13、显示单元14。
所述数据获取单元11用于基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据。
具体地，所述数据获取单元11获取测试人员或外部设备的测试指令，控制所在的光时域反射仪向测试光纤发送预设的频率的测试信号，再接收并利用光电转换得到所反馈的反射信号，对所述反射信号进行采样，以得到对应于所述反射信号的检测数据。
所述盲区宽度确定单元15用于预设所述测试光纤中事件的盲区宽度。
具体地，所述盲区宽度确定单元15获取测试人员或外部设备的测试指令，控制所在的光时域反射仪向测试光纤发送预设的频率的测试信号，再接收并利用光电转换得到所反馈的反射信号，对所述反射信号进行采样，以得到对应于所述反射信号的检测数据。
其中，所述事件指由活动连接器和机械接头等特征点产生反射(菲涅尔反射)后，引起OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”。所述事件主要包括光纤衰减和光纤异常。
所述盲区宽度可以是预设的固定值，也可以预先计算而得。例如，所述盲区宽度可以根据发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定。又如，所述盲区宽度可以根据经验来设定一经验值。
优选地，所述盲区宽度根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定。
例如，所述发射100ns的脉冲，则所述测试信号的脉宽为10m，所述采样频率为100MHz，则所述盲区宽度确定单元15确定每1m采样一个检测数据，则所述盲区宽度为10个采样点，即10米。
所述域变换处理单元12与所述数据获取单元11相连，用于将所述数据获取单元11采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定是否包含极值点，并根据所确定的结果输出相应的输出指令。
具体地，所述域变换处理单元12利用平稳小波变换将所采集的检测数据进行时域-小波域的转换，并从转换后的小波域的数据中确定是否包含高频系数的极值点，若包含，则对应得到所述极值点在时域的检测数据，并输出所述极值点至所述关键点选定处理单元13，反之，若不包含，则输出无极值点的信息至所述关键点选定处理单元13。其中，所述极值点可能为一个或多个。
所述关键点选定处理单元13与所述域变换处理单元12和盲区宽度确定单元15相连，用于根据所接收的输出指令为包含极值点，从所述极值点所对应的检测数据之后的至少一个所述盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
具体地，若所述关键点选定处理单元13从所接收的信息中得到极值点为一个时，则在时域中从所述极值点所对应的检测数据开始，在一个或多个盲区宽度内查找检测数据的数值为峰值和谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
例如，所述盲区宽度是根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定的，则所述关键点选定处理单元13在一个或多个盲区宽度内查找检测数据的数值为峰值和谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
若所述关键点选定处理单元13从所接收的信息中得到极值点为多个时，所述关键点选定处理单元13包括：极值点选择模块131、第一关键点处理模块132、第二关键点处理模块133、第三关键点处理模块134。如图5所示。
所述极值点选择模块131用于确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则输出位于一个盲区宽度内的极值点信息，若否，则输出无极值点位于一个盲区宽度内的信息。
所述第一关键点处理模块132与所述极值点选择模块131相连，用于接收所述位于一个盲区宽度内的极值点信息，选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
所述第二关键点处理模块133与所述极值点选择模块131相连，用于接收无极值点位于一个盲区宽度内的信息，并从每个所述极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
其中，需要说明的是，在所述极值点所对应的检测数据后可以先出现峰值、再出现谷值，也可以先出现谷值、再出现峰值。
所述第三关键点处理模块134与所述第一关键点处理模块132和第二关键点处理模块133相连，用于将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
具体地，所述第三关键点处理模块134将所述第一关键点处理模块132或第二关键点处理模块133中所得到的关键点所间隔开的其他检测数据划分至少一个区间，并计算每个区间内的检测数据的平均值，并从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为又一关键点，该关键点所对应的数值为相应区间内各检测数据的平均值。
其中，所述区间的划分原则可以是取整均分；或者按照预设的单个区间的数量进行区间划分。优选地，所划分的区间宽度小于所述盲区宽度。
所述从每个区间的检测数据中选取一个检测数据的方式包括但不限于：按照预设的规则来选取。优选地，从各区间中选取中间位置的检测数据作为关键点。
例如，如图3a所示，当所述极值点选择模块131确定所述极值点所对应的检测数据A1，则从所述检测数据A1之后开始，在所述盲区宽度内的时域内查找得到没有其他极值点所对应的检测数据，则指示所述第二关键点处理模块133进一步查找峰值所对应的检测数据A2，以及谷值所对应的检测数据A3，并将所找到检测数据A2和A3确定为所述关键点，接着将所确定的关键点A1、A2和A3提供给所述第三关键点处理模块134，所述第三关键点处理模块134将检测数据A1、A2和A3所间隔开来的各检测数据按照预设的区间进行均值计算，再选择各区间中间位置的检测数据作为对应于各平均值的关键点。
其中，所述第三关键点处理模块134对检测数据进行关键点选取的方式举例如下：所述数据获取单元所采集的检测数据总数为6137，其中，检测数据A1为所采集的检测数据的第613个、检测数据A2为所采集的检测数据的第619个、检测数据A3为所采集的检测数据的第703个，预设每区间的检测数据为6个，则所述第三关键点处理模块134将剩余的检测数据进行区间分配如下：前612个检测数据中按每个区间6个检测数据分为102个区间，检测数据A1和A2之间的、以及A2和A3之间的检测数据的数量不足6个，则按照实际的数量进行区间分配，检测数据A3之后的5434个检测数据中，按照每个区间6个检测数据进行区间分配，得到906个区间，其中，前905个区间内的检测数据的数量均为6个，最后一个区间内的检测数据的数量为4个。
又如，如图3b所示，当所述极值点选择模块131确定所述极值点所对应的检测数据B1，则从所述检测数据B1之后开始，在所述盲区宽度内的时域内查找到还有其他极值点所对应的检测数据B2，则指示第一关键点处理模块132选取B1和B2中极值点的模最大的极值点B2开始，在所述盲区宽度内查找谷值所对应的检测数据B3，以及峰值所对应的检测数据B4，并将所找到检测数据B3和B4确定为所述关键点，将所确定的关键点B2、B3和B4输至第三关键点处理模块134，所述第三关键点处理模块134将检测数据B2、B3和B4所间隔开来的各检测数据按照预设的区间进行均值计算，再选择各区间中间位置的检测数据作为对应于各平均值的关键点。
优选地，为了更快的将所检测的数据予以显示，所述第三关键点处理模块134将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则在对其他检测数据进行分区间的均值计算时，将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
例如，如图3a所示，所述第三关键点处理模块134将A1以前和A3之后的剩余检测数据按照预设的分区规则进行划分区间，并对每个区间的检测数据进行均值计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
所述关键点选定处理单元13若接收到无极值点的信息，则将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
例如，所述域变换单元12没有在小波系数中找到极值点，则指示所述关键点选定处理单元13将所采集的检测数据按照预设的区间进行划分，并分别对每个区间的检测数据进行均值计算，再从中每个区间中选择位于相应区间中间位置的检测数据作为对应所述平均值的关键点。其中，所述区间的划分为时序的，并且可按照取整均分的方式、或按照预设数量予以划分。
需要说明的是，若所述区间的中间位置的检测数据不唯一，则可随机或按照预设的取前一个/后一个的原则来选择一个检测数据作为关键点。接着，所述关键点选定处理单元13将所确定的各关键点输至所述显示单元14。
所述显示单元14与所述关键点选定处理单元13相连，用于将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
具体地，所述显示系统1将通过所述关键点选定处理单元13所确定的各关键点及所对应的数值按照时序进行平滑的连线，并将连线图形予以显示，则根据所显示的各关键点的连线，技术人员能够确定测试光纤中的盲区位置及宽度，其中所述盲区的起始位置为所述极值点所对应的关键点位置，所述盲区的结束位置为所述峰值或谷值中位于时序最后一个的关键点的位置，所述盲区的宽度则为所述盲区起始位置至结束为止所对应的宽度。
综上所述，本发明的光纤检测的显示方法、系统及光时域反射仪，预先设定盲区宽度能够有效提高查找用于表示事件的盲区宽度的各关键点的区域；采用从小波域计算极值点的方式来确定事件的起始位置，并根据检测数据在时域内的峰值和谷值来保证一个事件能正确完整的显示出来，再将其他检测数据进行均值计算，来简化所显示的检测数据的数据量，再将所选取的关键点进行连接，如此既准确又快速的将所检测的波形予以显示；另外，本发明通过将所极值点、峰值和谷值所对应的关键点作为三个连续关键点，既能准确描述事件位置，还能够减少关键点的数量，有效提高显示速度；对于按照均值来确定关键点的区间，选择中间位置的检测数据作为关键点能够更为准确的反应波形的准确性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种光纤检测的显示方法，其特征在于，包括：
基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据，并预设所述测试光纤中事件的盲区宽度；
将所采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定极值点；
从所述极值点所对应的检测数据之后的至少一个所述盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点、峰值及谷值各自所对应的检测数据作为关键点；
将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点；
将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
2.根据权利要求1所述的光纤检测的显示方法，其特征在于，若确定没有所述极值点，则将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
3.根据权利要求1所述的光纤检测的显示方法，其特征在于，当所确定的极值点为多个，所述显示方法还包括：
确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；
若否，则从每个所述极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点。
4.根据权利要求1至3中任一所述的光纤检测的显示方法，其特征在于，将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则所述显示方法还包括：将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
5.一种光纤检测的显示系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，用于基于向测试光纤所发射的测试信号来接收和采集所述测试光纤的反射信号，以得到对应所述反射信号的检测数据；
盲区宽度确定单元，用于预设所述测试光纤中事件的盲区宽度；
与所述数据获取单元相连的域变换处理单元，用于将所述数据获取单元采集的检测数据进行小波域的变换，并从高频系数中确定极值点；
与所述域变换处理单元和所述盲区宽度确定单元相连的关键点选定处理单元，用于从所述域变换处理单元所确定的极值点所对应的检测数据之后的至少一个盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值各自所对应的检测数据作为关键点；以及用于将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点；
与所述关键点选定处理单元相连的显示单元，用于将所确定的各关键点按时序连线并予以显示。
6.根据权利要求5所述的光纤检测的显示系统，其特征在于，所述盲区宽度确定单元用于根据所述测试信号的发射脉冲、和采集反射信号时的采样频率来设定所述测试光纤中事件的盲区宽度。
7.根据权利要求5所述的光纤检测的显示系统，其特征在于，若所述域变换处理单元未能从小波系数中找到极值点，则指示所述关键点选定处理单元将所采集的检测数据分区间的计算平均值，再从各区间中选取一个检测数据作为关键点，将相应区间的平均值作为所选取的关键点所对应的数值。
8.根据权利要求5所述的光纤检测的显示系统，其特征在于，当所述关键点选定处理单元所确定的极值点为多个，则所述关键点选定处理单元还包括；
极值点选择模块，用于确定各所述极值点所对应的检测数据是否位于一个盲区宽度内，若是，则输出位于一个盲区宽度内的极值点信息，若否，则输出无极值点位于一个盲区宽度内的信息；
与所述极值点选择模块相连的第一关键点处理模块，用于接收所述位于一个盲区宽度内的极值点信息，选择模值最大的极值点，并从所选择的极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；
与所述极值点选择模块相连的第二关键点处理模块，用于接收无极值点位于一个盲区宽度内的信息，并从每个所述极值点所对应的检测数据之后的盲区宽度内确定具有峰值及谷值的检测数据，并将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为关键点；以及
与所述第一关键点处理模块和第二关键点处理模块相连的第三关键点处理模块，用于将所确定的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
9.根据权利要求5至8中任一所述的光纤检测的显示系统，其特征在于，所述关键点选定处理单元将所述极值点和峰值及谷值所对应的检测数据作为三个连续的关键点，则将该三个连续的关键点所间隔开的其他检测数据进行分区间的平均计算，并将从每个区间的检测数据中选取一个检测数据作为对应相应区间平均值的关键点。
10.一种光时域反射仪，其特征在于，包括：如权利要求5-9中任一所述的显示系统。
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