[发明专利]基于散斑指纹的目标材料识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于散斑指纹的目标材料识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过CCD相机采集样本材料的激光散斑回波形成激光散斑图案，并从所述激光散斑图案中进行特征提取；

其中，所述特征参数主要包括：散斑对比度、自相关函数、光强概率密度分布函数以及从两个特征函数中提取的各阶矩；

步骤2，按照所采集的样本材料种类对所提取的相应特征进行标记，建立材料激光散斑指纹库，并在随后的实验训练过程中对各特征值进行筛选和评估，赋予合适的权重；

步骤3，通过将采集得到的目标散斑与先前建立的特征库进行分析对比，实现对目标材料的识别。

2.根据权利要求1所述的基于散斑指纹的目标材料识别方法，其特征在于，步骤2中材料激光散斑指纹库的建立包括：

多次采集同种材料的激光散斑图案，建立同种材料的激光散斑特征，降低无关因素对采集过程的影响；

采集不同材质的激光散斑图案，并根据材料种类进行标记分类，建立不同材料的标准散斑指纹库。

3.根据权利要求2所述的基于散斑指纹的目标材料识别方法，其特征在于，所述不同材料的标准散斑指纹库的建立包括：

一、提取不同材料的特征值并建立训练集和检验集；

二、使用训练集通过有监督的线性判别分析算法建立材料与散斑特征间的映射关系；

三、使用检验集实现对映射模型的进一步优化，得到最终的映射模型。

4.根据权利要求3所述的基于散斑指纹的目标材料识别方法，其特征在于：应通过检验集对初始模型进行调参优化，具体过程包括：一、计算模型性能与各个参数之间的梯度，二、采用梯度下降法对所选各参数进行改进。

5.一种基于散斑指纹的目标材料识别系统，其特征在于，包括：发射单元、接受单元和存储及信号处理单元；其中，

发射单元发射具有足够相干性的激光光束；相干光束与目标表面相互作用后由接受单元的CCD相机进行接收；存储及处理单元实现对接收到的目标散斑图案进行存储及处理。

6.如权利要求5所述的基于散斑指纹的目标材料识别系统，其特征在于，存储及处理单元的具体处理过程包括：

提取所获得的激光散斑图案的对比度、散斑自相关函数、光强概率密度分布函数以及由两个函数提取出的各阶矩共同构成该散斑图案的特征向量；并对提取出的特征值和事先建立好的标准散斑指纹库进行分析、比较和判断，最终实现对目标材料的识别。