[发明专利]一种用于物体内部检测的微波信号分类方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于物体内部检测的微波信号分类方法及系统，该方法包括：获取回波信号的测量数据；从标准数据库和异常数据库中分别抽取部分数据构成一个集合，然后将该集合随机分为训练样本集和测试集；构建用于训练的支持向量机；用所述训练样本集训练构建好的支持向量机；用所述测试集测试训练好的支持向量机的分类准确率；用训练好的支持向量机对所述测量数据进行分类，得到分类结果。本发明提供的方法，用训练样本集训练构建好的支持向量机，训练所需时间短，用测试集测试支持向量机的分类准确率，然后用训练好的支持向量机对回波信号的测量数据进行分类，分类结果精确，分类效率高，所耗时间短，可以很好地满足实际应用的需要。

技术领域

本发明涉及电磁波技术领域，具体涉及一种用于物体内部检测的微波信号分类方法及系统。

背景技术

微波是指频率为300MHz～3000GHz(3THz)的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在0.1毫米～1米之间的电磁波。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。与可见光、红外线和X射线等电磁波技术相比，在物体检测及成像方面，微波穿透能力强，能够穿透物体内部从而检测物体内部结构。微波技术为非电离辐射，且功率低，辐射剂量小，不对人体造成伤害。然而，现有技术中缺乏一种对微波信号穿透物体之后的回波信号进行精确分类的技术方案。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于物体内部检测的微波信号分类的新的技术方案。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种用于物体内部检测的微波信号分类方法，包括：获取回波信号的测量数据；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号之后采集得到的回波信号；

从标准数据库和异常数据库中分别抽取部分数据构成一个集合，然后将该集合随机分为训练样本集和测试集；

构建用于训练的支持向量机；

用所述训练样本集训练构建好的支持向量机；

用所述测试集测试训练好的支持向量机的分类准确率，判断分类准确率是否达到预设精度阈值；若达到，则进行下一步；否则转向上一步；

用训练好的支持向量机对所述测量数据进行分类，得到分类结果。

进一步地，所述获取所述回波信号的测量数据包括：将所述回波信号表示为不同频点的复数值所构成的数据空间。

进一步地，所述不同频点的复数值表示为(x_i，y_i)，其中x_i表示第i个频点的频率值，y_i表示第i个频点的散射参数复数值，i＝1，2，......m，m为正整数。

进一步地，所述构建用于训练的支持向量机包括：

通过传统支持向量机的线性分类器，基于训练样本集D在二维空间中用一个超平面来分开二类样本；

计算得到空间中任意样本点x到超平面的距离为

最终确定的参数w和b，使得r最大；

得到

s.t.y_i(w^Tx_i+b)≥1，i＝1，2，…，m