李 伟，李孝友，钱思宇，刘盛春，陈雪峰

(黑龙江大学 电子工程学院 黑龙江省超构材料物理与器件重点实验室，哈尔滨 150080)

0 引 言

目前，针对长输管道的健康检测方法主要有射线法、超声波法、漏磁法、水下遥控机器人和负压波法等[1]，这些方法存在自身应用局限性，如射线法适合对局部区域范围内进行检测，长距离检测速度很慢，耗时较长；超声波法、漏磁法和水下遥控机器人检测法技术比较成熟，但其工作效率低，需要逐点检测，或只能间断性进行检测，仅适用于没有过多弯头和连接处的管道；负压波法难以对微小缓慢泄漏进行检测，容易受到噪音的影响，误报率相对较高。光纤传感器因其抗电磁干扰、绝缘性好、耐腐蚀、尺寸小、灵敏度高和可进行长距离监测等优势在传感领域中占据了重要位置，在健康监测方面具有显著优势，在对待测物进行应变、温度和加速度等物理量的测量方面具有广泛应用，尤其是在海洋工程、智能医疗和航空航天等形状监测领域具有广阔的发展前景[2]。光纤形状传感技术在智能医疗领域得到大量应用，如用于检查大肠部位的肿瘤或溃疡等疾病的肠道内窥镜、治疗肾结石的输尿管内窥镜，特点是小型化和精细化，科研人员改进并优化了很多重建算法。2014年，沈林勇等[3]提出了一种基于光纤光栅形变测试技术的智能内窥镜形状重建和可视化的方法，实现了基于曲率的曲线形状重建技术。2019年，章亚男等[4]研究了沿基材母线等间隔分布的FBG形状传感器的应变传递规律，并将其引入形状重建中，改进了FBG形状传感器的重建算法，末端相对定位精度由原来的3.5%提高到2.7%。……