[发明专利]一种基于激光回波的振动信号超分辨算法

摘要

本专利公开一种基于激光回波信号的超分辨率成像方法，主要解决了激光回波振动信号强度弱、信息少等问题。研究内容主要分成以下几个方面：1、图像化处理。利用激光测振仪对待测车辆进行二维网格化扫描，并对回波信号进行相应的灰度值量化处理，构建车辆二维振动信号图谱。2、特征提取。设计特征算子，对已知训练库的车辆进行特征提取，创建车辆振动特征数据库。3、超分辨。基于图像超分辨率算法及已经得到的车辆振动特征数据库对待测车辆的车辆振动图谱进行超分辨率放大，得到高分辨率的车辆振动图谱。本发明具有运算复杂度低、实用性强、适用范围广等优点，可用于物体探测、目标识别等领域。

主权项

一种基于激光回波的振动信号超分辨算法，其特征是包括以下步骤：1）利用激光测振仪对待测物体（车辆）进行二维网格化逐点扫描，将得到的激光回波模拟振动信号进行采样、量化等数字化预处理工作，得到数字化振动信号，并将所有网格处的振动信号看作二维图像的灰度值，构建待测物体（车辆）的振动信号图谱；2）利用激光测振仪对大量训练库中的物体（车辆）进行扫描检测，对得到的振动信号点阵做同样的预处理及图像灰度值量化处理，得到包含大量训练物体（车辆）振动信号图谱的训练样本库；3）设计合适的一维与二维滤波器算子，对训练样本库中的物体（车辆）振动信号图谱进行模板滤波，提取出需要的物体（车辆）特征，利用K‑SVD算法将特征矩阵整合为物体（车辆）特征数据库，作为超分辨处理的先验知识；4）结合物体（车辆）特征数据库（先验知识），利用正交匹配跟踪算法将待测物体（车辆）的振动信号图谱进行超分辨，已达到扩充振动信号点阵，使振动信号图谱清晰化的目的。