[發明專利]一種自動提取應力波反射周期的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010487721.5
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111783542A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 羅明璋;龔盼攀;周籮魚;黑創;李偉杰;徐川
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明涉及結構健康檢測技術領域，尤其涉及一種自動提取應力波反射周期的方法；包括以下步驟：S1，采集原周期性反射信號；S2，對所述原周期性反射信號進行去噪、增強和時頻分析生成信號時頻圖；S3，從所述信號時頻圖提取圖像周期，通過像素和時間的關系計算反射周期。本發明實施例通過充分利用采集的應力波反射信號的時頻域信息生成時頻圖，然后從時頻圖自動提取反射周期，計算過程不需人工參與，提高信號反射周期的準確性。

技術領域

本發明涉及結構健康檢測技術領域，尤其涉及一種自動提取應力波反射周期的方法及裝置。

背景技術

實際工程常見的結構體，樁基、軸承、建筑梁、輸油管道和錨桿等，都屬于結構健康檢測的范圍。在各種因素的綜合影響下，這些結構構件在建造完工之后常存在多種缺陷，影響到結構構件工程的質量、安全和使用壽命，甚至造成工程隱患和難以挽回的人身、財產損失。例如，波形梁鋼護欄是公路上最重要的安全設施，其中護欄立柱是護欄的主要承力部件；立柱的埋深或者缺陷直接決定著交通事故發生時護欄能否起到安全防護作用。由于立柱的安裝具有不可見性，加之現存檢測方法的局限，增大了監管難度，無法形成有效地監督管理；應力波反射法作為一種無損檢測技術在地埋立柱、錨桿等結構的完整性檢測中取得了顯著效果。

利用應力波反射法檢測結構尺寸或缺陷定位的關鍵在于反射周期的提取。目前，反射周期提取的傳統方法有峰峰值法、相位分析法。峰峰值法通過查找反射波前兩次反射信號的峰值，將兩峰值之間的時間間隔作為反射周期；相位分析法是根據入射波在端面或缺陷處產生反射時相位發生突變的原理提出的，利用反射信號頻域中相位突變點確定反射發生的時間點。

上述分析方法存在的不足之處在于它們都只在反射信號的時域或頻域進行分析，未能利用檢測信號的時頻域信息，在計算反射信號周期的過程中需要人工參與，計算速度慢，提取信號反射周期不準確。

發明內容

為克服現有技術存在的不足，本發明實施例提供一種自動提取應力波反射周期的方法及裝置，利用檢測的時頻域信息，減少計算中人為因素的干擾，實現信號反射周期的精準提取。

一方面，本發明實施例提供一種自動提取應力波反射周期的方法，包括以下步驟：

S1，采集應力波反射信號；

S2，對所述應力波反射信號進行去噪、增強和時頻分析生成信號時頻圖；

S3，從所述信號時頻圖提取圖像周期，通過像素和時間的關系計算反射周期。

另一方面，本發明實施例提供一種提取應力波反射周期的裝置，包括：

采集模塊，采集應力波反射信號；

圖像生成模塊，對所述應力波反射信號進行去噪、增強和時頻分析生成信號時頻圖；

圖像提取模塊，從所述信號時頻圖提取圖像周期，通過像素和時間的關系計算反射周期。

本發明實施例提供一種自動提取應力波反射周期的方法及裝置，通過充分利用采集的應力波反射信號的時頻域信息生成時頻圖，然后從時頻圖自動提取反射周期，計算過程不需人工參與，提高信號反射周期的準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對本發明技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供一種自動提取應力波反射周期的方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例生成的時頻圖；

圖3為本發明實施例提取時頻圖的邊緣信息；

圖4為本發明實施例提取圖像主頻。