[发明专利]一种基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法

权利要求书

1.一种基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、含微裂缝的混凝土模型的浇筑与电磁波波速测定；

S2、含隐伏充水微裂缝的制作：在S1中浇筑完成的混凝土模型微裂缝中注水，形成含水隐伏微裂缝；

S3、获取地质雷达无损检测原始图像：在S2中的含隐伏充水微裂缝的混凝土模型厚度方向看不见裂缝的一面采用地质雷达进行含缺陷混凝土的检测，获得地质雷达无损检测原始图像，地质雷达天线主频为1600MHZ，测量方式为轮测；

S4、获取强反射干扰的主频；

S5、获取稀疏字典D；

S6、设置地质雷达信号采集道数n_s；

S7、稀疏表示系数计算；

S8、内积极大化搜索；

S9、获得强反射干扰图像y；

S10、去除强反射干扰；

S11、重复步骤S4～S10进行第二次强反射干扰处理；

S12、对步骤S11中经2次去强反射干扰处理后的图像进行小波变换分析，步骤如下：

（1）选择衰减较快、波形与被分析信号有较好相似性的函数作为小波基函数；

（2）求取能最大程度地表现信号中突变成分的小波变换尺度，根据所选择的小波变换基函数和小波变换尺度对图像进行连续小波变换并取模；

（3）得到目标体异常反射明显的结果图像。

2.根据权利要求1所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于：

所述步骤S1中、含微裂缝的混凝土模型的浇筑：制作含隐伏裂缝的混凝土模型以模拟含缺陷盾构隧道管片；电磁波波速测定：使用大型起吊机通过模型侧边的把手将混凝土模型立起来，采用地质雷达在混凝土模型厚度方向进行电磁波波速标定。

3.根据权利要求2所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S2中、隐伏充水微裂缝的制作：采用密封胶将裂缝出口表面密封，仅在上部长缺口，并使用注射仪器向裂缝内注水，待水从裂缝上部缺口流出时，表明裂缝密封区域已注满水，停止注水。

4.根据权利要求3所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S4获取强反射干扰的主频中：利用Hilbert变换求取强反射干扰的主频，选用Ricker子波作为匹配子波，设置Ricker子波的主频与强反射主频一致，且Ricker子波采样点数和采样间隔均与地质采集信号一致。

5.根据权利要求4所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S5：编制褶积矩阵MATLAB程序，将步骤S4中单道Ricker子波扩充成褶积矩阵，即得到稀疏字典D。

6.根据权利要求5所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S6：设置地质雷达信号采集道数n_s=1，总道数为N_s。

7.根据权利要求6所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S7：计算单道信号n_s与字典D中所有原子的内积系数。

8.根据权利要求1~7任意一项所述基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法，其特征在于，所述步骤S8：内积极大化搜索：，记录原子下标与系数。