一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法
申请人信息
- 申请人:山东科技大学
- 申请人地址:266590 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号
- 发明人: 山东科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311723903.8 |
| 申请日 | 2023/12/15 |
| 公告号 | CN117407663B |
| 公开日 | 2024/3/26 |
| IPC主分类号 | G06F18/10 |
| 权利人 | 山东科技大学 |
| 发明人 | 吕婧; 张新杰; 杜立彬; 柳泽政; 刘杰; 孟祥谦; 李雨鑫; 庞家豪 |
| 地址 | 山东省青岛市青岛经济技术开发区前湾港路579号 |
摘要文本
本发明提供了一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,属于激光雷达数据处理技术领域,具体包括如下步骤:激光雷达采集原始数据。对原始数据十六进制数据转换为十进制数据。建立一维卷积稠密连接网络,利用一维卷积稠密连接网络进行全波形数据去噪。将去噪后的机载激光雷达全波形数据输出。本发明的技术方案克服现有技术中全波形数据去噪效果较差和在经验模态分解中要靠人为选择高频分量,实现全波形数据的去噪的问题。
专利主权项内容
1.一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,具体包括如下步骤:S1,激光雷达采集原始数据;S2,对原始数据十六进制数据转换为十进制数据;S3,建立一维卷积稠密连接网络,利用一维卷积稠密连接网络进行全波形数据去噪;S4,将去噪后的机载激光雷达全波形数据输出;步骤S3具体包括如下步骤:S3.1,建立一维卷积稠密连接网络包括:输入层、八个稠密块、八个过渡层和输出层;并且输入层连接第一稠密块后再连接第一过渡层,然后其余七个稠密块和七个过渡层交替连接,最后连接输出层;一维卷积稠密连接网络中的各个层的连接方式为:输入层连接第一稠密块后连接第一过渡层,第一过渡层连接第二稠密块后再连接第二过渡层;依次类推,第八稠密块连接第八过渡层后连接输出层;S3.2,将全波形数据输入输入层,输入层包括输入操作和卷积操作,卷积操作利用复合函数表示,复合函数/>依次执行:数据批归一化、一维卷积和ReLU激活函数操作,经过一维卷积后的全波形数据提升维度;S3.3,经过升维后的全波形数据进入第一稠密块进行特征提取,第一稠密块由六个稠密层稠密连接构成,并每个稠密层由两个大小不同的卷积核构成的卷积层连接组成,若稠密块中的第个稠密层的输出为/>,稠密层执行的操作用/>表示,则第/>个稠密层的输出可表示为:
;若在稠密块中每个稠密层的通道数的增长率为,数据在输入稠密层前的通道数为/>,则经过/>个稠密层后的通道数/>表示为:
;S3.4,全波形数据进入第一过渡层,数据经过第一过渡层中的一维卷积层后通道数被压缩,随后进行平均池化操作;S3.5,随后数据再通过七次如步骤S3.3-步骤S3.5的操作,最后经过输出层输出,输出层由一个卷积层和输出操作组成,卷积层将通道数压缩,输出操作批量输出去噪数据。