[發明專利]一種多層混凝土結構薄層缺陷厚度檢測方法、裝置及終端有效
| 申請號： | 202110303424.5 | 申請日： | 2021-03-22 |
| 公開（公告）號： | CN113064166B | 公開（公告）日： | 2023-01-06 |
| 發明（設計）人： | 楊勇;趙維剛;田秀淑;楊懷志 | 申請（專利權）人： | 石家莊鐵道大學;京滬高速鐵路股份有限公司 |
| 主分類號： | G01S13/89 | 分類號： | G01S13/89;G01S7/41 |
| 代理公司： | 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137 | 代理人： | 秦敏華 |
| 地址： | 050000 河*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 多層 混凝土結構 薄層 缺陷 厚度 檢測 方法 裝置 終端 | ||
1.一種多層混凝土結構薄層缺陷厚度檢測方法，其特征在于，包括：
獲取回波信號，其中，所述回波信號為探地雷達對混凝土結構進行探測返回的信號；
利用分數階S變換對所述回波信號進行預處理，以強化所述回波信號中對應于薄層缺陷的信號特征；
所述利用分數階S變換對所述回波信號進行預處理，以強化所述回波信號中對應于薄層缺陷的信號特征包括：
確定分數階S變換中的分數因子；
根據預設的分數階S變換公式對所述回波信號進行分數階S變換，所述分數階S變換公式為：
其中，FrSTy(t,f,a)表示進行分數階S變換后的回波信號，Ya(τ)表示回波信號的傅里葉變換信號，a表示分數因子；
所述確定分數階S變換中的分數因子包括：
根據預設的交叉熵公式計算所述回波信號中只包含一個信號時與同時包含上表面反射信號與下表面反射信號時的交叉熵，所述交叉熵公式為：
其中，表示與之間的交叉熵，表示只包含一個信號的回波信號，表示同時包含上表面反射信號與下表面反射信號的回波信號；
取令所述交叉熵出現最多個最小值的分數因子為確定的分數因子；
基于預處理后的回波信號生成灰度圖像；
將所述灰度圖像輸入訓練好的厚度識別模型，得到混凝土結構中薄層缺陷的厚度信息。
2.根據權利要求1所述的多層混凝土結構薄層缺陷厚度檢測方法，其特征在于，將所述灰度圖像輸入訓練好的厚度識別模型之前還包括：
建立回波信號模型庫，所述回波信號模型庫包含不同薄層缺陷厚度的多層混凝土對應的回波信號；
通過所述回波信號模型庫對厚度識別模型進行訓練，得到訓練好的厚度識別模型。
3.根據權利要求2所述的多層混凝土結構薄層缺陷厚度檢測方法，其特征在于，所述建立回波信號模型庫包括：
獲取用于建立回波信號模型庫的回波信號，其中，所述用于建立回波信號模型庫的回波信號為探地雷達對薄層缺陷的厚度信息已知的混凝土結構進行探測返回的信號；
利用分數階S變換對所述用于建立回波信號模型庫的回波信號進行預處理，以強化所述用于建立回波信號模型庫的回波信號中對應于薄層缺陷的信號特征；
將處理后的用于建立回波信號模型庫的回波信號和對應的薄層缺陷的厚度信息作為所述回波信號模型庫中的數據。
4.根據權利要求3所述的多層混凝土結構薄層缺陷厚度檢測方法，其特征在于，所述基于預處理后的回波信號生成灰度圖像包括：
通過預設的灰度圖像轉化公式計算所述預處理后的回波信號對應的灰度圖像，所述灰度圖像轉化公式為：
其中，I表示灰度圖像，表示預處理后的回波信號的絕對值，t、f表示S變換所處平面。
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