基于颜色识别的通信光纤管理方法、系统和电子设备技术方案

本申请公开了一种基于颜色识别的通信光纤管理方法、系统和电子设备，其通过卷积神经网络提取出所述入射光和反射光的光谱图的局部特征在高维空间中的特征分布表示，以得到第一特征矩阵和第二特征矩阵，并基于两个所述特征矩阵之间的转移矩阵来表示所述入射光的光谱信息和所述反射光的光谱信息之间的变化信息，并且进一步引入基于序列进化的约束因数来构造损失函数，以通过优化所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵的相关特征提取，来促进所述转移矩阵本身所包含的变换特征的约束性，从而提高分类的准确性。这样，就可以更好地基于颜色的检测和识别来对产品质量进行检查和控制。色的检测和识别来对产品质量进行检查和控制。色的检测和识别来对产品质量进行检查和控制。

【技术实现步骤摘要】
基于颜色识别的通信光纤管理方法、系统和电子设备


[0001]本申请涉及通信光纤的领域，且更为具体地，涉及一种基于颜色识别的通信光纤管理方法、系统和电子设备。

技术介绍

[0002]通信光纤是以光纤作为功能材料的传感器，与其他材料相比，光纤具有很多独特的性能。光纤本身就是一种敏感元件，对很多参数有一定效应，其原材料丰富、价格低廉，体积小、质量轻，低损耗、川光特性优良、频带宽，不受电磁干扰。相应地，光纤传感器具有高灵敏度、高精度、高速度、高密度及可实现非接触和非破坏性检测等优点。颜色检测和识别是产品质量检查和控制的一种重要手段。
[0003]不同颜色的光可以表现为波长的不同，颜色识别从本质上来讲就是波长识别。光纤传感器的基本探测原理是利用外界因素使光纤中传播的光的光学参数发生变化，变化的光波信号记载了待测参量的信息，从而通过调制解调该光波信号即可获得待测参量。由发送光纤发射光信号照射被测物体，接收光纤收集由被测物体反射回的光信号，其光强随被测物体表面的颜色变化，因此光纤接收光强的变化准确反映了颜色的改变，即可实现颜色检测和识别。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于颜色识别的通信光纤管理方法，其特征在于，包括：训练阶段，包括：获取由通信光纤发射的入射光的光谱图以及从被测物体反射回来的反射光的光谱图；使用第一卷积神经网络从所述入射光的光谱图获得第一特征矩阵；使用第二卷积神经网络从所述反射光的光谱图获得第二特征矩阵；计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的转移矩阵，所述转移矩阵用于表示入射光的光谱信息与所述反射光的光谱信息之间的关联变化信息；将所述转移矩阵通过分类器以获得分类损失函数值；计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的基于序列进化的约束因数，其中，所述基于序列进化的约束因数包括所述第一特征矩阵与所述第二特征矩阵之间的差分矩阵的核范数以及所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵分别通过所述分类器获得的第一类别概率值与第二类别概率值之商的对数函数的绝对值的负数；计算所述分类损失函数值和所述基于序列进化的约束因数之间的加权和作为损失函数值来训练所述第一卷积神经网络和所述第二卷积神经网络；以及推断阶段，包括：获取由待检测的通信光纤发射的入射光的光谱图以及从被测物体反射回来的反射光的光谱图；使用经训练阶段训练完成的所述第一卷积神经网络从所述入射光的光谱图获得第一特征矩阵；使用经训练阶段训练完成的所述第二卷积神经网络从所述反射光的光谱图获得第二特征矩阵；计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的转移矩阵，所述转移矩阵用于表示入射光的光谱信息与所述反射光的光谱信息之间的关联变化信息；以及将所述转移矩阵通过分类器以获得分类结果，所述分类结果用于表示待检测的通信光纤的质量是否满足预设标准。2.根据权利要求1所述的基于颜色识别的通信光纤管理方法，其中，使用第一卷积神经网络从所述入射光的光谱图获得第一特征矩阵，包括：所述第一卷积神经网络的各层在层的正向传递中分别对输入数据进行基于二维卷积核的卷积处理、沿通道维度的池化处理和激活处理以由所述第一卷积神经网络的最后一层输出所述第一特征矩阵，其中，所述第一卷积神经网络的第一层的输入为所述入射光的光谱图。3.根据权利要求2所述的基于颜色识别的通信光纤管理方法，其中，使用第二卷积神经网络从所述反射光的光谱图获得第二特征矩阵，包括：所述第二卷积神经网络的各层在层的正向传递中分别对输入数据进行基于二维卷积核的卷积处理、沿通道维度的池化处理和激活处理以由所述第二卷积神经网络的最后一层输出所述第二特征矩阵，其中，所述第二卷积神经网络的第一层的输入为所述反射光的光谱图。4.根据权利要求3所述的基于颜色识别的通信光纤管理方法，其中，计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的转移矩阵，包括：
以如下公式计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的转移矩阵，其中，所述公式为：S=T*F，其中F表示所述第一特征矩阵，T表示所述转移矩阵，S表示所述第二特征矩阵。5.根据权利要求4所述的基于颜色识别的通信光纤管理方法，其中，将所述转移矩阵通过分类器以获得分类损失函数值，包括：所述分类器以如下公式对所述转移矩阵进行处理以生成分类结果，其中，所述公式为：，其中表示将所述转移矩阵投影为向量，至为各层全连接层的权重矩阵，至表示各层全连接层的偏置矩阵；以及计算所述分类结果与真实值之间的交叉熵值作为所述分类损失函数值。6.根据权利要求5所述的基于颜色识别的通信光纤管理方法，其中，计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的基于序列进化的约束因数，包括：以如下公式计算所述第一特征矩阵和所述第二特征矩阵之间的基于序列进化的约束因数，其中所述公式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海钧，谢伟，李寿清，成群燕，
申请(专利权)人：国家电投集团徐闻风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：