本发明涉及光纤传感，尤其涉及一种光纤光栅传感器的解调系统、方法和装置。
背景技术：
1、随着全光网络概念的提出，如今的通信网络当中已经随处可见光纤产品的身影，并且成为其中最关键最不可缺少的部分。与此同时，光纤传感技术更是异军突起，在多种光通信技术当中脱颖而出，吸引了大多数研究者的眼球。光纤传感器的自身重量很轻，体积也相对很小，并且可以在低功率、无源操作的情况下使用，且能够不受电磁的干扰，还同时有高灵敏度、高带宽等优点，这让它在传感研究领域更受人们的关注。
2、光纤光栅(fiber bragg grating，fbg)利用外界参量对布拉格波长的调制进行传感，是应用最多的波长调制型光纤传感器。而解调是fbg传感器技术的关键，解调系统的性能取决于解调器件的精度、速度、容量以及测量范围。fbg振动传感器根据其解调原理可分为四种类型：基于光谱解调、基于干涉相位解调、基于强度解调和基于微波频谱解调。但是，目前基于光谱解调存在价格高和分辨率有限的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，为解决上述问题之一，本发明实施例的目的是提供一种光纤光栅传感器的解调系统、方法和装置，能够降低价格、提高精度。
2、一方面，本发明实施例提供了一种光纤光栅传感器的解调系统，包括光源、第一单模光纤、耦合器、光纤光栅、第二单模光纤、多模光纤、相机和处理器；所述光源通过所述第一单模光纤连接所述耦合器的第一端口，所述耦合器的第二端口连接所述光纤光栅，所述耦合器的第三端口连接所述第二单模光纤的第一端，所述第二单模光纤的第二端与所述多模光纤的第一端耦合，所述多模光纤的第二端输出在所述相机成像，所述相机的输出连接所述处理器；其中，所述处理器用于根据相机输出的散斑图案确定解调信息；所述多模光纤的第二端面设置有光栅结构。
3、可选地，所述解调系统还包括密闭暗室，所述相机设置在所述密闭暗室内。
4、可选地，所述密闭暗室设置有v型槽，所述v型槽用于放置所述多模光纤。
5、可选地，所述光栅结构包括平面光栅、阶梯式光栅或斜面光栅中的任意一种。
6、可选地，当所述光栅结构包括平面光栅或斜面光栅，所述平面光栅或所述斜面光栅的占空比范围为40％-60％。
7、另一方面，本发明实施例提供了一种光纤光栅传感器的解调方法，包括：
8、获取散斑图案，根据所述散斑图案确定颜色参数；
9、根据所述颜色参数和所述散斑图案确定图像参数；
10、将所述颜色参数和图像参数输入到训练好的卷积神经网络，得到解调信息；其中，所述卷积神经网络包括卷积层、激活层和池化层。
11、可选地，所述颜色参数包括三通道图像信息，所述获取散斑图案，根据所述散斑图案确定颜色参数，具体包括：
12、确定相机的拍摄窗口大小和移动窗口大小，通过相机拍摄图像以获取散斑图案；
13、将所述散斑图案转化为rgb图片格式，并提取对应r/g/b三通道数据的数组。
14、可选地，所述颜色参数还包括单通道像素信息，所述解调方法还包括：
15、将所述r/g/b三通道数据的数组进行压缩，得到单通道像素信息。
16、另一方面，本发明实施例提供了一种光纤光栅传感器的解调装置，包括：
17、至少一个处理器；
18、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
19、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的方法。
20、另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的方法。
21、实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例光纤光栅传感器的解调系统包括光源、第一单模光纤、耦合器、光纤光栅、第二单模光纤、多模光纤、相机和处理器；光源通过第一单模光纤连接耦合器的第一端口，耦合器的第二端口连接光纤光栅，耦合器的第三端口连接第二单模光纤的第一端，第二单模光纤的第二端与多模光纤的第一端耦合，多模光纤的第二端输出在相机成像，相机的输出连接处理器，处理器用于根据相机输出的散斑图案确定解调信息，多模光纤的第二端面设置有光栅结构，光源产生的入射光在光纤光栅发生相位匹配耦合，特定狭窄波段的光发生反射，并经多模光纤传输激发高阶模式产生更易解调和质量更高的空间散斑图案，降低了对相机的要求，从而减低解调系统的成本；另外，通过提取散斑图的颜色参数和图像参数，并采用卷积神经网络对散斑数据进行学习，获得优化模型用来预测解调信息，从而提高解调信息的精度。
1.一种光纤光栅传感器的解调系统，其特征在于，包括光源、第一单模光纤、耦合器、光纤光栅、第二单模光纤、多模光纤、相机和处理器；所述光源通过所述第一单模光纤连接所述耦合器的第一端口，所述耦合器的第二端口连接所述光纤光栅，所述耦合器的第三端口连接所述第二单模光纤的第一端，所述第二单模光纤的第二端与所述多模光纤的第一端耦合，所述多模光纤的第二端输出在所述相机成像，所述相机的输出连接所述处理器；其中，所述处理器用于根据相机输出的散斑图案确定解调信息；所述多模光纤的第二端面设置有光栅结构。
2.根据权利要求1所述的解调系统，其特征在于，所述解调系统还包括密闭暗室，所述相机设置在所述密闭暗室内。
3.根据权利要求2所述的解调系统，其特征在于，所述密闭暗室设置有v型槽，所述v型槽用于放置所述多模光纤。
4.根据权利要求1所述的解调系统，其特征在于，所述光栅结构包括平面光栅、阶梯式光栅或斜面光栅中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的解调系统，其特征在于，当所述光栅结构包括平面光栅或斜面光栅，所述平面光栅或所述斜面光栅的占空比范围为40％-60％。
6.一种光纤光栅传感器的解调方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的解调方法，其特征在于，所述颜色参数包括三通道图像信息，所述获取散斑图案，根据所述散斑图案确定颜色参数，具体包括：
8.根据权利要求7所述的解调方法，其特征在于，所述颜色参数还包括单通道像素信息，所述解调方法还包括：
9.一种光纤光栅传感器的解调装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求6-8任一项所述的方法。
