雷達檢測鋼筋的小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法.pdf

1、近年來,探地雷達技術(shù)作為一種新興的無損檢測技術(shù)正逐漸成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、道路橋梁、地下管道等結(jié)構(gòu)物的主要檢測手段。然而,目前其檢測結(jié)果主要依據(jù)原始雷達圖像,仍是處于傳統(tǒng)的物探資料解釋的束縛之下,即都是走“看圖識字”的機械解釋模式。這就極大地限制了探地雷達的應(yīng)用。因為一方面雷達圖像并不能很清晰表達所關(guān)切的目標(biāo)信息,甚至對有些目標(biāo)根本無法探測;另一方面對雷達圖像的解釋主要依賴于工作人員的經(jīng)驗和專業(yè)水平。
　　與實際應(yīng)用的迅速發(fā)展相比,

2、探地雷達在信號處理方面的研究進展卻相對緩慢。本文將直接利用雷達回波信號,進行數(shù)據(jù)處理。主要方法是用小波分析處理瞬態(tài)的目標(biāo)反射信號,并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)進行智能識別。
　　在混凝土結(jié)構(gòu)的雷達檢測中,鋼筋的位置和直徑的探測始終是檢測的重點。由于雷達圖像存在目標(biāo)特征不清晰、噪聲大等缺點,給目標(biāo)識別帶來困難。本文利用二維離散小波變換在圖像增強方面的優(yōu)點,對雷達回波信號進行處理。并對小波分解后各個方向的小波系數(shù)進行去噪和增強。試驗結(jié)果表明經(jīng)

3、過小波變換后的水平方向的小波系數(shù)圖像中鋼筋圖像特征明顯,從而有助于對鋼筋進行準(zhǔn)確的定位。
　　混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋直徑的探測是國內(nèi)外久未解決的難題。探地雷達的目標(biāo)反射信號中包含著大量關(guān)于鋼筋直徑的信息,并且由于不同的鋼筋直徑,在相同頻帶內(nèi)信號的能量有著較大的差別。通過對雷達目標(biāo)反射信號的小波包變換,提取各個頻帶的信號能量作為特征參數(shù),然后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)及存儲經(jīng)驗知識的功能,建立由特征參數(shù)為學(xué)習(xí)樣本的推理機制,從而對鋼筋直徑進行