[發明專利]一種擺臂雷達管道圖像病害空間提取方法

在審

• 申請號: 202011506617.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112733825A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 閆睿;王增義;楊超;趙東方;徐克舉;曾新宇;李銀;張俊杰
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/62
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

1.一種擺臂雷達管道圖像病害空間提取方法，其特征在于，包括：

S1：克希霍夫積分偏移歸位計算求解，具體步驟如下：

S11：輸入管道雷達的數據；

S12：設置m，l等離散數據參數，m對應第m道雷達數據，l的初始值為0；

S13：根據S12及E(m,l)的計算公式：

可求出一道雷達數據偏移處理后的點數據；

其中，v為波速，E為電場分量，m，α，l為正整數，Δx為點距；

S14：l加1至l_max結束，此時可求出一道數據的整體偏移處理后的結果；

S15：重新設置m，l等離散數據參數，跳轉到步驟S13執行，可求出整個地面波場的偏移處理后的數據結果；

S2：希爾伯特振幅譜包絡實現目標塊的提取求解，具體步驟如下：

S21：找出給定的信號x(t)的所有極值點；

S22：用插值法對極小值點形成下包絡e min(t)，對極大值形成上包絡e max(t)；

S23：計算均值m(t)＝(e min(t)+e max(t))/2；

S24：抽離細節d(t)＝x(t)-m(t)；

S25：對殘余的d(t)重復上訴步驟，得到第一個本征模函數分量c₁，它表示信號數據序列最高頻率的成分；

S26：計算去掉高頻成分的新數據序列r₁＝x(t)-c₁；

S27：對r₁再進行上述分解，得到第二個本征模函數分量c₂；

S28：如此重復直到最后一個數據序列r_n不可被分解，此時r_n代表數據序列x(t)的趨勢或均值；

S29：將實信號x(t)分解成有限個本征模態函數的和：

通過希爾伯特變換可以求解出每個本征模態函數分量，該分量是復數形式的：

其中，Re代表取實部，H[c_i(t)]代表對本征模態函數c_i(t)進行希爾伯特變換，r_n(t)代表著殘余函數；

本征模態函數c_i(t)的瞬時振幅a_i(t)，也就是求取的包絡如下：

本征模態函數c_i(t)的瞬時相位θ_i(t)如下：

本征模態函數c_i(t)的瞬時頻率ω_i(t)如下：

S3：核函數的鄰接IFCM分割求解，具體步驟如下：

S31：初始化：設定聚類中心數目J，模糊指數b和迭代停止的條件ξ。并對隸屬度矩陣U_ij進行初始化；

S32：計算非隸屬度v_A(x)：

v_A(x_i)＝[1-u_A(x_i)^α]^1/α,x∈X

S33：計算猶豫度π_A(x)：

π_A(x_i)＝1-u_A(x_i)^α-[1-u_A(x_i)^α]^1/α,x∈X

S34：計算距離K(x_i,m_j)：

S35：計算聚類中心m_j^*：

其中，u_ij^*是第i個數據點對第j個聚類中心更新后的直覺隸屬度，m_j^*為更新后的第j類聚類中心；

S36：計算馬爾科夫隨機場鄰接區域概率P：

其中，C為類別數目，P_cj為被判別為第c類的概率,Ω是所有勢團組成的集合，U(x_ij)表示的是能量函數；V_Ω(x_ij)表示的是勢團的勢團函數；

S37：計算隸屬度矩陣U_ij^*：

其中，K(x,y)為核函數，為映射函數；

S38：如果滿足迭代，停止條件，否則回到步驟S32繼續循環執行。