[发明专利]道路地下空洞的自动识别方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种道路地下空洞的自动识别方法、装置及系统，该方法包括：获取道路上各区域的探地雷达的感测数据；所述感测数据用于表征基于探地雷达的反射波的幅度；根据所述探地雷达的感测数据，计算各区域的反射波能量值，并确定反射波能量值大于第一预设阈值的第一区域；根据所述第一区域的感测数据，计算所述第一区域内反射波的反射系数以及反射波的傅里叶频谱幅值，进而根据所述第一区域内反射波的反射系数以及反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值；将空洞响应值大于第二预设阈值的第一区域对应的位置判定为地下空洞。本发明能提高道路地下空洞检测的准确率以及可靠性。

技术领域

本发明涉及道路检测领域，尤其涉及一种道路地下空洞的自动识别方法、装置及系统。

背景技术

由于车辆振动、路面渗水和地下管线漏水等原因，导致城市道路频繁发生开裂、变形、沉降和塌陷等问题。通过物探方法，定期开展城市道路检测，可以提前预警道路塌陷隐患。探地雷达法是能同时满足快速、无损和高分辨率的道路检测物探方法。

目前，雷达道路检测数据依靠人工方式解译，面对道路快速检测产生的海量数据，人工方法效率低不能及时提交解译结果，且不同人员之间解译准确率存在较大差异，可靠性不高。

发明内容

本发明旨在提供一种道路地下空洞的自动识别方法、装置以及系统，以改善现有技术雷达道路检测数据依靠人工方式解译准确率不高以及可靠性不高的问题。

根据本发明的第一方面，一种道路地下空洞的自动识别方法，包括：获取道路上各区域的探地雷达的感测数据；所述感测数据用于表征基于探地雷达的反射波的幅度；根据所述探地雷达的感测数据，计算各区域的反射波能量值，并确定反射波能量值大于第一预设阈值的第一区域；根据所述第一区域的感测数据，计算所述第一区域内反射波的反射系数以及反射波的傅里叶频谱幅值，进而根据所述第一区域内反射波的反射系数以及反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值；将空洞响应值大于第二预设阈值的第一区域对应的位置判定为地下空洞。

进一步地，根据所述第一区域内反射波的反射系数以及反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值的步骤，包括：

根据所述第一区域内反射波的反射系数与反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值。

进一步地，在根据所述第一区域内反射波的反射系数与反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值的步骤之前包括；

计算各所述第一区域内反射波的反射系数，并计算各所述第一区域内反射波的反射系数的平均值；

确定各所述第一区域中反射系数大于所述平均值的区域作为第二区域；所述第一区域包括第二区域；

根据所述第一区域内反射波的反射系数与反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第一区域内反射波的空洞响应值，并将空洞响应值大于第二预设阈值的第一区域对应的位置判定为地下空洞的步骤包括：

根据所述第二区域内反射波的反射系数与反射波的傅里叶频谱幅值的加权求和计算得到所述第二区域内反射波的空洞响应值，并将空洞响应值大于第二预设阈值的第二区域对应的位置判定为地下空洞。

进一步地，所述获取探地雷达的感测数据的步骤之后包括：对所述获取探地雷达的感测数据进行滤波处理。

进一步地，所述反射波能量值E的计算方式如下：其中，N为采样点数，P_i为第i个采样点的反射波的幅度；

所述反射系数R的计算方式如下：其中，P₀为直达波的峰值；所述反射波的傅里叶频谱幅值F(ω)的计算方式如下：