一种基于3D打印模型光纤三维形状传感验证方法技术

本发明专利技术涉及一种基于光频域反射的3D打印模型光纤三维形状重构验证方法，包括下列步骤：利用计算机软件绘制进行形状传感的3D打印模型；设计用于感知3D打印模型形状的空间曲线；根据所采用的多芯光纤的直径，在所设计的3D打印模型表面沿步骤2)所设计的空间曲线设置用于放置多芯光纤的凹槽，打印出带有凹槽的3D打印模型；测量瑞利散射光频域数据；得到多芯光纤的应变信息；将实际的3D重构形状位置信息和理想的形状位置信息对比处理，进行欧几里得距离评估，即重构误差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印模型光纤三维形状传感验证方法
本专利技术涉及光纤形状传感
，尤其涉及一种三维形状传感验证方法。
技术介绍
光纤形状传感是利用光纤同时测量到的应变数据，经过特殊的算法将监测物体的形状还原出来的一种传感技术。由于其最小干扰性和几乎没有重量的独特特征在二维或三维定位，如微创手术导管或柔性针跟踪，以及结构健康监测、航空航天中得到广泛应用。形状传感可以提供医疗设备在介入操作中的位置和轨迹跟踪，这是非常有用的跟踪任何偏离计划的轨迹，以尽量减少定位错误和程序复杂在随后的操作。光频域反射技术，OpticalFrequencyDomainReflectometry,OFDR，作为分布式光纤传感的一种，在空间分辨率以及传感精度上有明显的优势，可用于分布式应力、形状传感。在OFDR形状传感中，将多芯光纤摆放成不同的形状，因为不同的位置产生不同的应变分布，利用曲率半径与应变之间的关系，运用重构算法，重构不同的形状。同时，传统的形状感应验证方法通常基于2D平面曲线，例如图形纸上的平面曲线。当3D形状传感用于验证3D空间曲线时，很难获得3D空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光频域反射的3D打印模型光纤三维形状重构验证方法，包括下列步骤：/n1)利用计算机软件绘制进行形状传感的3D打印模型。/n2)设计用于感知3D打印模型形状的空间曲线；/n3)根据所采用的多芯光纤的直径，在所设计的3D打印模型表面沿步骤2)所设计的空间曲线设置用于放置多芯光纤的凹槽，选定3D打印模型的起始坐标位置，用3D打印机器打印出带有凹槽的3D打印模型；/n4)使用光频域反射系统进行测量，选定空间分辨率Δx，将多芯光纤摆放成自然直线状态，获得测量瑞利散射光频域数据；/n5)将多芯光纤放置在3D打印模型的凹槽内，获得测量瑞利散射光频域数据；/n6)对步骤4)和步骤5)所获得的两组数...

【技术特征摘要】
1.一种基于光频域反射的3D打印模型光纤三维形状重构验证方法，包括下列步骤：
1)利用计算机软件绘制进行形状传感的3D打印模型。
2)设计用于感知3D打印模型形状的空间曲线；
3)根据所采用的多芯光纤的直径，在所设计的3D打印模型表面沿步骤2)所设计的空间曲线设置用于放置多芯光纤的凹槽，选定3D打印模型的起始坐标位置，用3D打印机器打印出带有凹槽的3D打印模型；
4)使用光频域反射系统进行测量，选定空间分辨率Δx，将多芯光纤摆放成自然直线状态，获得测量瑞利散射光频域数据；
5)将多芯光纤放置在3D打印模型的凹槽内，获得测量瑞利散射光频域数据；
6)对步骤4)和步骤5)所获得的两组数据进行处理，得到多芯光纤的应变信息；
7)根据所选定其空间分辨率Δx，利用多芯光纤的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁振扬，陈泽恩，刘铁根，刘琨，江俊峰，王晨欢，潘铭，郭浩晗，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12