申请/专利权人：北京城市排水集团有限责任公司

申请日：2020-12-18

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN112733825B

主分类号：G06V10/25

分类号：G06V10/25;G06V10/143;G06V10/26;G06V10/762

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.04.30#公开

摘要：一种摆臂雷达管道图像病害空间提取方法，针对雷达图像具有波动性和发射接收分离等特点，将研究对象转为基于偏移归位的反射目标块提取，在克希霍夫积分偏移归位方法基础上，通过构建希尔伯特振幅谱包络实现目标块的提取；更直观化的呈现出管道中的病害区域的真实状态。在图像分割中，提出了一种改进的基于核函数的邻接IFCM分割算法，在IFCM的原算法的基础上，首先利用马尔可夫随机场域建模替代邻域空间信息，其次利用核函数代替欧几里得距离函数，从而通过管道雷达图像分割，完成病害区域的智能提取。本发明可有效提高摆臂管道雷达图像的分割精度，可进一步实质性的将摆臂雷达应用于排水管道病害区域的检测任务。

主权项：1.一种摆臂雷达管道图像病害空间提取方法，其特征在于，包括：S1：克希霍夫积分偏移归位计算求解，具体步骤如下：S11：输入管道雷达的数据；S12：设置m，l离散数据参数，m对应第m道雷达数据，l的初始值为0；S13：根据S12及Em,l的计算公式： 可求出一道雷达数据偏移处理后的点数据；其中，v为波速，E为电场分量，m，α，l为正整数，Δx为点距；S14：l加1至lmax结束，此时可求出一道数据的整体偏移处理后的结果；S15：重新设置m，l离散数据参数，跳转到步骤S13执行，可求出整个地面波场的偏移处理后的数据结果；S2：希尔伯特振幅谱包络实现目标块的提取求解，具体步骤如下：S21：找出给定的信号xt的所有极值点；S22：用插值法对极小值点形成下包络emint，对极大值形成上包络emaxt；S23：计算均值mt＝emint+emaxt2；S24：抽离细节dt＝xt-mt；S25：对残余的dt重复上述步骤，得到第一个本征模函数分量c1，它表示信号数据序列最高频率的成分；S26：计算去掉高频成分的新数据序列r1＝xt-c1；S27：对r1再进行上述分解，得到第二个本征模函数分量c2；S28：如此重复直到最后一个数据序列rn不可被分解，此时rn代表数据序列xt的趋势或均值；S29：将实信号xt分解成有限个本征模态函数的和： 通过希尔伯特变换可以求解出每个本征模态函数分量，该分量是复数形式的： 其中，Re代表取实部，H[cit]代表对本征模态函数cit进行希尔伯特变换，rnt代表着残余函数；本征模态函数cit的瞬时振幅ait，也就是求取的包络如下： 本征模态函数cit的瞬时相位θit如下： 本征模态函数cit的瞬时频率ωit如下： S3：核函数的邻接IFCM分割求解，具体步骤如下：S31：初始化：设定聚类中心数目J，模糊指数b和迭代停止的条件ξ，并对隶属度矩阵Uij进行初始化；S32：计算非隶属度vAx：vAxi＝[1-uAxiα]1α,x∈XS33：计算犹豫度πAx：πAxi＝1-uAxiα-[1-uAxiα]1α,x∈XS34：计算距离Kx,y： S35：计算聚类中心mj*： 其中，uij*是第i个数据点对第j个聚类中心更新后的直觉隶属度，mj*为更新后的第j类聚类中心；S36：计算马尔科夫随机场邻接区域概率P： 其中，C为类别数目，Pcj为被判别为第c类的概率,Ω是所有势团组成的集合，Uxij表示的是能量函数；VΩxij表示的是势团的势团函数；S37：计算隶属度矩阵Uij*： 其中，Kxi,mj为核函数，为映射函数，Pij为马尔科夫随机场邻接区域概率，b为模糊指数；S38：如果满足迭代，停止条件，否则回到步骤S32继续循环执行。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京城市排水集团有限责任公司 一种摆臂雷达管道图像病害空间提取方法

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