基于超声波技术的道路无损检测方法及系统

专利主权项内容

1.基于超声波技术的道路无损检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取道路超声波电信号序列、超声波传感器采样时间以及工作周期；采用二阶差分方法获取道路超声波电信号序列的极大值区间；根据超声波电信号序列的极大值区间的数据波动获取道路超声波电信号序列的波动幅度误差；根据道路超声波电信号序列中的元素分布结合波动幅度误差获取概率集合；根据道路超声波电信号序列中的元素个数结合极大值区间的个数设置滑动窗口大小；以道路超声波电信号序列中各元素为中心结合滑动窗口大小获取窗口数据序列；根据概率集合中的各元素以及元素分布结合窗口数据序列获取元素之间的不相似间距；根据元素之间的不相似间距获取道路超声波电信号序列的残差序列；根据残差序列的元素分布获取维纳滤波算法的调整平滑系数；采用维纳滤波算法结合调整平滑系数对道路超声波电信号序列进行去噪；结合BP神经网络根据去噪后的道路超声波电信号完成道路无损检测；所述采用二阶差分方法获取道路超声波电信号序列的极大值区间，包括：采用二阶差分方法获取道路超声波电信号序列的极大值；将所述极大值按照从小到大的顺序进行排序，组成极大值序列；将超声波传感器采样时间与超声波传感器的工作周期的比值作为道路超声波电信号序列的极大值区间数量；将极大值序列与所述数量的比值作为道路超声波电信号序列的极大值区间大小；所述根据道路超声波电信号序列中的元素分布结合波动幅度误差获取概率集合，包括：对于道路超声波电信号序列各元素；获取道路超声波电信号序列的元素总个数；计算序列元素与其他元素的差值绝对值；统计所述差值绝对值小于波动幅值误差的个数；将所述个数与元素总个数的比值作为概率集合的各元素；所述根据概率集合中的各元素以及元素分布结合窗口数据序列获取元素之间的不相似间距，具体包括：获取概率集合中出现最多次数的元素；计算道路超声波电信号序列数据序列各元素对应概率集合元素与所述元素的差值绝对值；将所述差值绝对值的相反数作为以自然常数为底数的指数函数的指数；将所述指数函数的计算结果作为道路超声波电信号序列各元素的附带权重；设置被除数调节因子α；获取窗口数据序列的大小m；窗口数据序列p中心元素与窗口数据序列q中心元素之间的不相似间距Ds表达式为：p, q式中，C表示第p个窗口数据序列中第l个元素，C表示第q个窗口数据序列中第l个元素；表示数值为C所附带的权重，/>表示数值为C所附带的权重；CS()表示余弦相似度函数，C、C分别表示第p个窗口数据序列、第q个窗口数据序列；p, lq, lp, lq, lpq所述根据元素之间的不相似间距获取道路超声波电信号序列的残差序列，具体步骤包括：对于道路超声波电信号序列中的各元素；将与各元素最小的s-1个不相似间距的元素的平均值作为预测序列的对应元素，其中，s表示极大值区间的个数；将道路超声波电信号各元素与预测序列的对应元素的差值绝对值作为残差序列的各元素；所述根据残差序列的元素分布获取维纳滤波算法的调整平滑系数，具体步骤包括：设置平滑系数调节因子；获取残差序列中出现次数最多的元素；计算残差序列中所有元素与所述元素的差值的均值；计算残差序列的元素均值；计算所述元素均值与所述均值的乘积的相反数；将所述相反数作为以自然常数为底数的指数函数的指数；将平滑系数调节因子与所述指数函数的差值作为平滑系数调节因数；将维纳滤波算法原始平滑系数与所述平滑系数调节因数的乘积作为维纳滤波算法的调整平滑系数。