[發(fā)明專利]一種路面脫空病害雷達(dá)圖譜識(shí)別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210030151.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN114355339A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃志勇;陳春華;鄭詠;唐嘉明;鄭鎧鋒;陳搏;李偉雄;羅傳熙;陳紫情;劉嘉俊;揭繼興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州肖寧道路工程技術(shù)研究事務(wù)所有限公司;路面健康管理科技（廣州）有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S13/89;G06N3/02;G06V20/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉芳

本發(fā)明涉及一種路面脫空病害雷達(dá)圖譜識(shí)別方法及系統(tǒng)，方法包括：利用探地雷達(dá)對(duì)路面進(jìn)行掃描，得到雷達(dá)圖像；對(duì)所述雷達(dá)圖像利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，得到目標(biāo)脫空對(duì)象；對(duì)所述目標(biāo)脫空對(duì)象進(jìn)行聚合，得到多個(gè)脫空簇；所述脫空簇為多個(gè)所述目標(biāo)脫空對(duì)象形成的簇；根據(jù)每個(gè)所述脫空簇確定空間聚合度；根據(jù)所述空間聚合度和設(shè)定空間聚合度閾值確定每個(gè)脫空簇的脫空結(jié)果；所述脫空結(jié)果為未發(fā)生脫空和發(fā)生脫空。本發(fā)明能夠提高路面脫空病害的識(shí)別精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路面脫空病害檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種路面脫空病害雷達(dá)圖譜識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)和單位嘗試采用探地雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行路面內(nèi)部脫空病害檢測(cè)，其主要是通過分析電磁波在探測(cè)物內(nèi)部的傳播情況進(jìn)而獲取探測(cè)物相關(guān)信息，在舊路內(nèi)部病害檢測(cè)方面，類似于“CT檢查人體”的方式針對(duì)道路健康狀態(tài)進(jìn)行可視化診斷，實(shí)現(xiàn)快速檢驗(yàn)道路結(jié)構(gòu)質(zhì)量，無需進(jìn)行大量的鉆芯工作；相比傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)具有無損，檢測(cè)效率高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。然而，由于道路是一個(gè)復(fù)雜介質(zhì)組合體，電磁波工作環(huán)境復(fù)雜，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部層間多次反射波、地下無用的非探測(cè)目標(biāo)的反射信號(hào)等，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的雜波干擾，造成不必要的虛警。目前無成熟的目標(biāo)識(shí)別算法進(jìn)行脫空病害識(shí)別，主要依據(jù)人的經(jīng)驗(yàn)判斷，受工程經(jīng)驗(yàn)和人為主觀因素影響較大，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)地下目標(biāo)的有效識(shí)別。因此，有必要研發(fā)一種雷達(dá)圖譜識(shí)別算法進(jìn)行路面脫空病害識(shí)別，改變以往人工識(shí)譜的落后數(shù)據(jù)處理方式，快速獲取不同通道間雷達(dá)圖譜相似性特征，提高機(jī)器識(shí)別能力和準(zhǔn)確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種路面脫空病害雷達(dá)圖譜識(shí)別方法及系統(tǒng)，以提高路面脫空病害的識(shí)別精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種路面脫空病害雷達(dá)圖譜識(shí)別方法，包括：

利用探地雷達(dá)對(duì)路面進(jìn)行掃描，得到雷達(dá)圖像；

對(duì)所述雷達(dá)圖像利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，得到目標(biāo)脫空對(duì)象；

對(duì)所述目標(biāo)脫空對(duì)象進(jìn)行聚合，得到多個(gè)脫空簇；所述脫空簇為多個(gè)所述目標(biāo)脫空對(duì)象形成的簇；

根據(jù)每個(gè)所述脫空簇確定空間聚合度；

根據(jù)所述空間聚合度和設(shè)定空間聚合度閾值確定每個(gè)脫空簇的脫空結(jié)果；所述脫空結(jié)果為未發(fā)生脫空和發(fā)生脫空。

可選地，在所述利用探地雷達(dá)對(duì)路面進(jìn)行掃描，得到雷達(dá)圖像之后，還包括：

對(duì)所述雷達(dá)圖像進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理包括噪聲抑制、增益和背景去除處理。

可選地，在所述對(duì)所述目標(biāo)脫空對(duì)象進(jìn)行聚合，得到多個(gè)脫空簇之前，還包括：

按照路面位置將所有所述探地雷達(dá)的天線通道上的目標(biāo)脫空對(duì)象投影到同一平面。

可選地，所述對(duì)所述目標(biāo)脫空對(duì)象進(jìn)行聚合，得到多個(gè)脫空簇，具體包括：

根據(jù)同一所述路面位置的目標(biāo)脫空對(duì)象確定比例矩陣；

將所述比例矩陣的上三角陣中大于設(shè)定比例的目標(biāo)脫空對(duì)象進(jìn)行聚合，得到多個(gè)脫空簇。

可選地，所述比例矩陣的表達(dá)式為：

其中，ratio為比例矩陣，IA(A,B)為矩形A、B的相交面積，MIN(A,B)為矩形A的面積與矩形B的面積中的較小值。

可選地，所述空間聚合度的表達(dá)式為：

P＝W₁*IA₁+...+W_T-1*IA_T-1