[發(fā)明專利]不透明散粒體檢測(cè)分析的方法、裝置及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110667107.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN113504159B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧彩云;黃圣海;李洪文;何進(jìn);王慶杰;李問盈;袁盼盼;高振;李云祥;林涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/00
• 分類號(hào): G01N15/00;G01N15/02;G01N15/08;G01N29/07
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發(fā)明公開了不透明散粒體檢測(cè)分析的方法、裝置及電子設(shè)備，方法包括：獲取超聲波發(fā)生器發(fā)送的超聲波信號(hào)、待測(cè)不透明散粒體以及超聲波不透明散粒體互作模型，將超聲波信號(hào)輸入不透明散粒體互作模型得到超聲波信號(hào)穿透待測(cè)不透明散粒體后的聲波信號(hào)，根據(jù)聲波信號(hào)確定聲波信號(hào)的波形以及波速，根據(jù)聲波信號(hào)的波形以及波速確定待測(cè)不透明散粒體的特性。本發(fā)明將超聲波與不透明散粒體相互作用的過(guò)程可視化，提取不透明散粒體各個(gè)顆粒的位移、速度等信息，從而準(zhǔn)確高效的模擬分析不透明散粒體的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及不透明散粒體檢測(cè)分析的方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，要獲取不透明散粒體內(nèi)部物理特性只能通過(guò)定點(diǎn)采樣在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的方式，一方面勞動(dòng)量大，檢測(cè)效率低；另一方面大部分快速檢測(cè)都是在不透明散粒體表面進(jìn)行，或者單點(diǎn)檢測(cè)，而實(shí)時(shí)、快速大面積不透明散粒體檢測(cè)的方法較少。因此需要一種穿透性強(qiáng)的信號(hào)進(jìn)行不透明散粒體的特性檢測(cè)。

超聲波是一種機(jī)械波，能夠穿透氣體、液體、固體等彈性介質(zhì)，尤其是在不透明的物體中仍具有良好的穿透性，能夠穿透不透明散粒體，且在穿透過(guò)程中攜帶了大量的有關(guān)不透明散粒體的力學(xué)信息。由于不透明散粒體內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，測(cè)量某一特性時(shí)易受多種因素的影響，同時(shí)不透明散粒體為不透明的介質(zhì)，使得超聲波在不透明散粒體中傳播時(shí)無(wú)法得到直觀的觀察與測(cè)量。

綜上，目前亟需一種不透明散粒體檢測(cè)分析的技術(shù)，用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

由于現(xiàn)有方法存在上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提出不透明散粒體檢測(cè)分析的方法、裝置及電子設(shè)備。

第一方面，本發(fā)明提供了一種不透明散粒體的方法，包括：

獲取超聲波發(fā)生器發(fā)送的超聲波信號(hào)、待測(cè)不透明散粒體以及超聲波不透明散粒體互作模型；

將所述超聲波信號(hào)輸入所述超聲波不透明散粒體互作模型得到所述超聲波信號(hào)穿透所述待測(cè)不透明散粒體后的聲波信號(hào)；

根據(jù)所述聲波信號(hào)確定所述聲波信號(hào)的波形以及波速；

根據(jù)所述聲波信號(hào)的波形以及波速確定所述待測(cè)不透明散粒體的特性。

進(jìn)一步地，所述獲取超聲波發(fā)生器發(fā)送的超聲波信號(hào)，包括：

獲取所述超聲波發(fā)生器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；其中，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括振幅、頻率以及相位角；

根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)的振幅、所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)的頻率以及所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)的相位角確定所述超聲波信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述將所述超聲波信號(hào)輸入所述超聲波不透明散粒體互作模型得到所述超聲波信號(hào)穿透所述待測(cè)不透明散粒體后的聲波信號(hào)，包括：

根據(jù)所述超聲波不透明散粒體互作模型提取所述不透明散粒體在所述超聲波信號(hào)作用下的各個(gè)顆粒的運(yùn)動(dòng)信息；其中，所述運(yùn)動(dòng)信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；

根據(jù)所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息確定所述聲波信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述聲波信號(hào)的波形包括所述聲波信號(hào)的振幅以及所述聲波信號(hào)的頻率特征。

進(jìn)一步地，所述待測(cè)不透明散粒體為待測(cè)土壤，所述根據(jù)所述聲波信號(hào)的波形以及波速確定所述待測(cè)不透明散粒體的特性，包括：

根據(jù)所述聲波信號(hào)的波形以及波速確定所述待測(cè)土壤的特性；其中，所述待測(cè)土壤的特性包括所述待測(cè)土壤的壓實(shí)度、孔隙度、團(tuán)粒大小以及粒徑分布。

第二方面，本發(fā)明提供了一種不透明散粒體檢測(cè)分析的裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取超聲波發(fā)生器發(fā)送的超聲波信號(hào)、待測(cè)不透明散粒體以及超聲波不透明散粒體互作模型；