[发明专利]一种全张量磁梯度定位检测数据的滤波方法

说明书

本发明公开了一种全张量磁梯度定位检测数据的滤波方法，涉及磁测量领域，该方法包括：定点采集磁场数据，确定磁场数据在x、y、z三个方向的磁场分量以及每个磁场分量分别在x、y、z方向的一阶梯度分量，得到12个分量数据；确定全张量磁梯度数据中的5个独立分量；针对每个分量数据，通过经验模态分解算法将分量数据分解为预定数量的本征模态函数的和；通过能量阈值法对3个磁场分量和5个独立分量确定重构参数进行重构；对未参与重构的4个分量数据，根据全张量中的数据对应关系，采用相同的重构参数进行同类重构；整合12个分量数据的重构数据，作为最终的滤波数据输出。可以有效地消除数据噪声，提高了数据的信噪比。

技术领域

本发明涉及磁测量领域，尤其是一种全张量磁梯度定位检测数据的滤波方法。

背景技术

全张量磁场梯度是指三维空间的磁场沿着三个方向的求导，一共有九个梯度值，根据梯度值信息和磁场的大小就可以计算出磁性目标的位置及矩阵大小等信息。

利用磁场梯度张量的方法，通过分析各种磁性体异常特征，可以实现复杂条件下磁性目标的磁性异常探测及精确定位和追踪，然而测量过程中存在的大量干扰与误差信息，以及复杂的磁背景信息，这些干扰为磁目标的识别和定位带来了大量的困难，需要对张量数据信息进行滤波处理，尽可能减少有用信号的损失。

发明内容

本发明针对上述问题及技术需求，提出了一种全张量磁梯度定位检测数据的滤波方法。

本发明的技术方案如下：

一种全张量磁梯度定位检测数据的滤波方法，所述方法包括：

步骤1，定点采集磁场数据，根据三维直角坐标系确定磁场数据在x、y、z三个方向的磁场分量以及每个磁场分量分别在x、y、z方向的一阶梯度分量，得到12个分量数据，其中9个一阶梯度分量构成全张量磁梯度数据；

步骤2，确定所述全张量磁梯度数据中的5个独立分量；

步骤3，针对每一个所述分量数据，通过经验模态分解算法将所述分量数据分解为预定数量的本征模态函数的和；

步骤4，通过能量阈值法对3个所述磁场分量和5个所述独立分量确定重构参数进行重构；

步骤5，对未参与重构的4个分量数据，根据全张量中的数据对应关系，采用相同的重构参数进行同类重构；

步骤6，整合12个所述分量数据的重构数据，作为最终的滤波数据输出。

其进一步的技术方案为：所述定点采集磁场数据，根据三维直角坐标系确定磁场数据在x、y、z三个方向的磁场分量以及每个磁场分量分别在x、y、z方向的一阶梯度分量，得到12个分量数据，包括：

步骤11，设B_x,B_y,B_z为磁场矢量B在空间里的三个磁场分量，B_x在x，y，z方向的一阶梯度分量分别为B_y在x，y，z方向的一阶梯度分量分别为B_z在x，y，z方向的一阶梯度分量分别为全张量磁梯度表示为G，则12个分量数据分别为

步骤12，在预定位置，针对12个所述分量数据同时进行数据采集，采集频率至少为信号频率的2倍，连续采集获取预定量的数据等待滤波处理。

其进一步的技术方案为：所述确定所述全张量磁梯度数据中的5个独立分量，包括：

步骤21，根据无源场的旋度和散度为零的特性，所述全张量磁梯度数据满足则5个独立分量为中任意5个分量的信号组合；

步骤22，根据信号质量，在5个分量的所有信号组合中选择一组信号组合。