CN113504159A - 不透明散粒体检测分析的方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了不透明散粒体检测分析的方法、装置及电子设备，方法包括：获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型，将超声波信号输入不透明散粒体互作模型得到超声波信号穿透待测不透明散粒体后的声波信号，根据声波信号确定声波信号的波形以及波速，根据声波信号的波形以及波速确定待测不透明散粒体的特性。本发明将超声波与不透明散粒体相互作用的过程可视化，提取不透明散粒体各个颗粒的位移、速度等信息，从而准确高效的模拟分析不透明散粒体的特性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及不透明散粒体检测分析的方法、装置及电子设备。
背景技术
目前，要获取不透明散粒体内部物理特性只能通过定点采样在实验室检测的方式，一方面劳动量大，检测效率低；另一方面大部分快速检测都是在不透明散粒体表面进行，或者单点检测，而实时、快速大面积不透明散粒体检测的方法较少。因此需要一种穿透性强的信号进行不透明散粒体的特性检测。
超声波是一种机械波，能够穿透气体、液体、固体等弹性介质，尤其是在不透明的物体中仍具有良好的穿透性，能够穿透不透明散粒体，且在穿透过程中携带了大量的有关不透明散粒体的力学信息。由于不透明散粒体内部组成结构较为复杂，测量某一特性时易受多种因素的影响，同时不透明散粒体为不透明的介质，使得超声波在不透明散粒体中传播时无法得到直观的观察与测量。
综上，目前亟需一种不透明散粒体检测分析的技术，用于解决上述现有技术存在的问题。
发明内容
由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出不透明散粒体检测分析的方法、装置及电子设备。
第一方面，本发明提供了一种不透明散粒体的方法，包括：
获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；
将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；
根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；
根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
进一步地，所述获取超声波发生器发送的超声波信号，包括：
获取所述超声波发生器的运动参数；其中，所述运动参数包括振幅、频率以及相位角；
根据所述运动参数的振幅、所述运动参数的频率以及所述运动参数的相位角确定所述超声波信号。
进一步地，所述将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号，包括：
根据所述超声波不透明散粒体互作模型提取所述不透明散粒体在所述超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息；其中，所述运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；
根据所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息确定所述声波信号。
进一步地，所述声波信号的波形包括所述声波信号的振幅以及所述声波信号的频率特征。
进一步地，所述待测不透明散粒体为待测土壤，所述根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性，包括：
根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测土壤的特性；其中，所述待测土壤的特性包括所述待测土壤的压实度、孔隙度、团粒大小以及粒径分布。
第二方面，本发明提供了一种不透明散粒体检测分析的装置，包括：
获取模块，用于获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；
处理模块，用于将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
进一步地，所述处理模块具体用于：
获取所述超声波发生器的运动参数；其中，所述运动参数包括振幅、频率以及相位角；
根据所述运动参数的振幅、所述运动参数的频率以及所述运动参数的相位角确定所述超声波信号。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据所述超声波不透明散粒体互作模型提取所述不透明散粒体在所述超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息；其中，所述运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；
根据所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息确定所述声波信号。
进一步地，所述处理模块具体用于：
所述声波信号的波形包括所述声波信号的振幅以及所述声波信号的频率特征。
进一步地，所述处理模块具体用于：
所述待测不透明散粒体为待测土壤，根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测土壤的特性；其中，所述待测土壤的特性包括所述待测土壤的压实度、孔隙度、团粒大小以及粒径分布。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的不透明散粒体检测分析的方法。
第四方面，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的不透明散粒体检测分析的方法。
由上述技术方案可知，本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法、装置及电子设备，将不透明散粒体内部颗粒运动过程可视化，提取不透明散粒体各个颗粒的位移、速度等信息，从而准确高效的检测分析不透明散粒体的特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的系统框架；
图2为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的流程示意图；
图3为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图4为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图5为本发明例提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图6为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的流程示意图；
图7为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的流程示意图；
图8为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图9为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图10为本发明提供的超声波作用下土壤颗粒受力云图；
图11为本发明提供的超声波作用下土壤颗粒速度方向矢量图；
图12为本发明提供的不透明散粒体检测分析的方法的示意图；
图13为本发明提供的不透明散粒体检测分析的装置的结构示意图；
图14为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例提供的不透明散粒体检测分析的方法，可以适用于如图1所示的系统架构中，该系统架构包括超声波发生器100、超声波不透明散粒体互作模型200、超声波接收器300。
具体的，超声波发生器100用于发送超声波信号。
超声波不透明散粒体互作模型200用于在获取超声波发生器100发送的超声波信号后得到超声波信号穿透待测不透明散粒体后的声波信号。
超声波接收器300用于接收超声波发生器100发送的超声波信号穿透待测不透明散粒体后的声波信号。
需要说明的是，图1仅是本发明实施例系统架构的一种示例，本发明对此不做具体限定。
基于上述所示意的系统架构，图2为本发明实施例提供的一种不透明散粒体检测分析的方法所对应的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤201，获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型。
具体的，获取超声波发生器的运动参数。
需要说明的是，其中，运动参数包括运动参数的振幅、运动参数的频率以及运动参数的相位角。
进一步地，根据运动参数的振幅、运动参数的频率以及运动参数的相位角确定超声波信号。
本发明实施例中，以超声波发生器的运动来模拟超声波的发射，也就是说，通过超声波发生器对不透明散粒体形成高频冲击来实现超声波的发射。
在一种可能的实施方式中，超声波发生器的运动方程如下：
y＝Asin(θ+α)
其中，θ＝2πft，A为振幅、f为频率、α为相位角。
需要说明的是，超声波发生器可以产生正弦波、余弦波、三角波、方波等，本发明实施例对此不做具体限定。
进一步地，如图3所示，t1为初始时刻，t2为超声波发生器运动1/4周期时，此时超声波发生器运动距离为A即为振幅，t3为超声波发生器运动3/4周期时刻所在的位置。
本发明实施例中，超声波发生器向不透明散粒体中发射高频信号来模拟超声波的发射，超声波发生器在y轴方向上在固定频率下，不同振幅时位移-时间曲线如图4所示，从图中可以看出，比较了在固定频率为40kHz时，振幅分别为5um、10um、15um时超声波发生器的运动波形。
进一步地，超声波发生器在y轴方向上在固定振幅下，不同频率时位移-时间曲线如图5所示，从图中可以看出，比较了在固定振幅为10um时，频率分别为20kHz、40kHz、60kHz时超声波发生器的运动波形。
上述方案，通过超声波发生器的运动对土壤产生冲击的形式模拟超声波，从而使得超声波传播过程可视化，直观的观察超声波与不透明散粒体的交互作用，进而分析超声波传播机理。
步骤202，将超声波信号输入超声波不透明散粒体互作模型得到超声波信号穿透待测不透明散粒体后的声波信号。
进一步地，步骤流程如图6所示，具体如下：
步骤601，根据超声波不透明散粒体互作模型提取不透明散粒体在超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息。
需要说明的是，其中运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息。
本发明实施例中，不透明散粒体被看作是一种不连续的离散介质。其内部可存在大位移、旋转和滑动乃至块体的分离,本发明实施例基于离散元法，将求解空间离散为离散元单元阵,并根据实际问题用合理的连接元件将相邻两单元连接起来，单元间相对位移是基本变量。
进一步地，由力与相对位移的关系可得到两单元间法向和切向的作用力，对单元在各个方向上与其它单元间的作用力以及其它物理场对单元作用所引起的外力求合力和合力矩，根据牛顿运动第二定律可以求得单元的加速度；对其进行时间积分，进而得到单元即各个颗粒的速度和位移。从而得到不透明散粒体各个颗粒在任意时刻的速度、加速度、角速度、线位移和转角等物理量。
在一种可能的实施方式中，不透明散粒体之间受法向应力、切向应力、法向阻尼、切向阻尼、力矩以及摩擦力的作用。
以不透明散粒体为土壤为例，对于法向力Fn，具体的计算公式如下：
需要说明的是，其中，E*为杨氏模量，R*为土壤颗粒的等效半径，δn为法向重叠，vi和vj为相邻接触的土壤颗粒各自的泊松比，Ei和Ej为相邻接触的土壤颗粒各自的杨氏模量，Ri和Rj是相邻接触的土壤颗粒各自的半径。
进一步地，对于法向阻尼力Fn d，具体的计算公式如下：
需要说明的是，其中，β是阻尼系数；Sn是法向刚度；m*是当量；vn rel是相对速度的法向分量。
进一步地，对于切向力Ft，具体的计算公式如下：
需要说明的是，其中，St为切向刚度St，δt为切向重叠，G*为等效切向模量。
进一步地，对于切向阻尼Ft d，具体的计算公式如下：
其中，μr为滚动摩擦系数，Ri为接触点距质心的距离，ωi为物体在接触点的单位角速度矢量，τi为剪切应力。
步骤602，根据位移信息以及速度信息确定声波信号。
上述方案，将不透明散粒体内部颗粒运动过程可视化，提取不透明散粒体各个颗粒的位移、速度等信息，使得超声波穿透不透明散粒体过程的模拟更加真实，从而准确高效的检测分析不透明散粒体的特性。
步骤203，根据声波信号确定声波信号的波形以及波速。
需要说明的是，声波信号的波形包括声波信号的振幅以及声波信号的频率特征。
步骤204，根据声波信号的波形以及波速确定待测不透明散粒体的特性。
举例来说，待测不透明散粒体为待测土壤，根据声波信号的波形以及波速确定待测土壤的特性。
需要说明的是，其中，待测土壤的特性包括待测土壤的压实度、孔隙度、团粒大小以及粒径分布。
具体的，待测土壤的压实度越大，超声波穿透土壤后声波信号的振幅越大，主频越大，波速越大；土壤的团粒大小越大，超声波穿透土壤后声波信号的振幅越大，波速越大。
需要说明的是，不透明散粒体可以为砂砾、谷物等，本发明实施例对此不做具体限定。
为了更好地解释本发明，下面以不透明散粒体为土壤为例，阐述本发明实施例的步骤流程，如图7所示，具体如下：
步骤701，对超声波与土壤的空间关系进行几何建模。
具体的，在三维建模软件中建立模型，如图8所示，主要包括箱体、压板、超声波发生器和超声波接收器，压板可向下产生位移。
进一步地，箱体的前后面上设置两个直径与超声波发生器相等的同轴心分布的孔，用来放置超声波发生器和超声波接收器。
需要说明的是，可以根据需要建立不同类型的超声波发生器，如聚焦型，发散型。
步骤702，输入几何模型材料参数以及土壤的物性参数。
具体的，设置箱体、压板、超声波发生器、超声波接收器的材料参数，以及土壤与材料、土壤与土壤接触参数。
举例来说，设置土壤颗粒泊松比为0.3、土壤颗粒剪切模量为1.2×109MPa、土壤颗粒密度为2650kg/m3；箱体泊松比为0.25、箱体剪切模量为7.9×1010MPa、箱体密度为7860kg/m3，超声波发生器和超声波接收器泊松比为0.32、超声波发生器和超声波接收器剪切模量为7.5×1010MPa、超声波发生器和超声波接收器密度为7900kg/m3。
需要说明的是，泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。剪切模量是剪切应力与应变的比值。又称切变模量或刚性模量。材料的力学性能指标之一。是材料在剪切应力作用下，在弹性变形比例极限范围内，切应力与切应变的比值。它表征材料抵抗切应变的能力。模量大，则表示材料的刚性强。
步骤703，土壤颗粒填充。
在一种可能的实施方式中，在多用途离散元素法建模软件EDEM中建立颗粒工厂，在压板的下方，生成土壤颗粒，在重力环境下，生成的颗粒自由落入箱体，使颗粒自由堆积，直至颗粒堆满箱体。此外，土壤颗粒的大小，团粒结构形状可以通过bond键粘结得到。
步骤704，通过向下移动压板压缩土壤制作不同压实度的土壤样本。
具体的，对压板加载向下运动，压缩土壤，制造不同压实度的土壤样本，当达到预设位移后压板运动停止。
步骤705，超声波可视化。
在一种可能的实施方式中，对超声波发生器加载正弦运动。
举例来说，设置正弦运动的相位角、振幅、频率分别为0、10μm、40kHz，模拟超声波向土壤中发出超声波信号，超声波信号经土壤传播后由超声波接收器接收。
需要说明的是，超声波发射、接收的方向以及位置可以根据不同的需要改变，本发明实施例对此不做具体限定。
步骤706，通过超声波不透明散粒体互作模型进行模拟仿真并得到模拟结果。
步骤707，模拟效果验证。
具体的，制作超声波测试试验台，试验台主要包括万能材料试验机、非金属超声波检测分析仪以及土壤测试装置等。
需要说明的是，其中，土壤测试装置与仿真相同，主要包括箱体、超声波发生器、超声波接收器等。
进一步地，在土壤测试装置的箱体中填满土壤，使用万能材料机在箱体上方通过夹块压缩土壤，直至达到预设的土壤压实度后，夹块保持静止，在加压状态下进行超声测试试验，随后获取声波信号的波形，计算波速以及信号主频。当模拟试验的波速、主频与验证试验误差较大时，重新改进超声波不透明散粒体互作模型的参数，直至满足要求。
本发明实施例中，在模拟仿真后利用试验验证超声波不透明散粒体互作模型有效性，设置激励频率、发射脉冲电压分别为46kHz、1000V，其他参数与模拟参数一致。
进一步地，提取模拟结果的波速和接收信号主频，与试验结果相比：波速误差小于7％，主频误差小于5.6％，试验与模拟结果基本一致，误差处于可接受的范围内。
步骤708，分析模拟试验数据。
具体的，提取超声波接收器处超声波压强变化曲线，分析声波变化规律，如图9所示。
需要说明的是，声波的振幅用纵轴的压强表征。
进一步地，观察不同参数下土壤颗粒运动过程，提取土壤颗粒的位移、速度等信息，如图10所示，为超声波作用下土壤颗粒受力云图，分析土壤颗粒在超声波的作用下的受力过程，从图中可以看出，颜色深的颗粒受力比较大，颜色浅的颗粒受力比较小。
进一步地，如图11所示，为超声波作用下土壤颗粒速度方向矢量图，分析土壤颗粒在超声波的作用下的速度方向及大小。
本发明实施例中，对模拟结果进行分析，提取超声波在超声波发生器处的频域曲线如图12所示，从图中可以看出声波信号的主频在50kHz附近。
上述方案，通过观察不同参数下超声波与土壤交互作用的过程，分析超声波传播机理。通过分析不同压实度、不同粒径、不同团粒形状等对超声波传播的影响，得到超声波与土壤交互作用下声波变化规律，从而提高了检测分析土壤特性的准确率。
基于同一发明构思，图13示例性的示出了本发明实施例提供的一种不透明散粒体检测分析的装置，该装置可以为一种不透明散粒体检测分析的方法的流程。
所述装置，包括：
获取模块1301，用于获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；
处理模块1302，用于将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
进一步地，所述处理模块1302具体用于：
获取所述超声波发生器的运动参数；其中，所述运动参数包括振幅、频率以及相位角；
根据所述运动参数的振幅、所述运动参数的频率以及所述运动参数的相位角确定所述超声波信号。
进一步地，所述处理模块1302具体用于：
根据所述超声波不透明散粒体互作模型提取所述不透明散粒体在所述超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息；其中，所述运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；
根据所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息确定所述声波信号。
进一步地，所述处理模块1302具体用于：
所述声波信号的波形包括所述声波信号的振幅以及所述声波信号的频率特征。
进一步地，所述处理模块1302具体用于：
所述待测不透明散粒体为待测土壤，根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测土壤的特性；其中，所述待测土壤的特性包括所述待测土壤的压实度、孔隙度、团粒大小以及粒径分布。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图14，所述电子设备具体包括如下内容：处理器1401、存储器1402、通信接口1403和通信总线1404；
其中，所述处理器1401、存储器1402、通信接口1403通过所述通信总线1404完成相互间的通信；所述通信接口1403用于实现各设备之间的信息传输；
所述处理器1401用于调用所述存储器1402中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述不透明散粒体检测分析的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述不透明散粒体检测分析的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，用户生活模式预测装置，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，用户生活模式预测装置，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的用户生活模式预测方法。
此外，在本发明中，诸如“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
此外，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种不透明散粒体检测分析的方法，其特征在于，包括：
获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；
将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；
根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；
根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
2.根据权利要求1所述的不透明散粒体检测分析的方法，其特征在于，所述获取超声波发生器发送的超声波信号，包括：
获取所述超声波发生器的运动参数；其中，所述运动参数包括振幅、频率以及相位角；
根据所述运动参数的振幅、所述运动参数的频率以及所述运动参数的相位角确定所述超声波信号。
3.根据权利要求1所述的不透明散粒体检测分析的方法，其特征在于，所述将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号，包括：
根据所述超声波不透明散粒体互作模型提取所述不透明散粒体在所述超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息；其中，所述运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；
根据所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息确定所述声波信号。
4.根据权利要求1所述的不透明散粒体检测分析的方法，其特征在于，所述声波信号的波形包括所述声波信号的振幅以及所述声波信号的频率特征。
5.根据权利要求1所述的不透明散粒体检测分析的方法，其特征在于，所述待测不透明散粒体为待测土壤，所述根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性，包括：
根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测土壤的特性；其中，所述待测土壤的特性包括所述待测土壤的压实度、孔隙度、团粒大小以及粒径分布。
6.一种不透明散粒体检测分析的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取超声波发生器发送的超声波信号、待测不透明散粒体以及超声波不透明散粒体互作模型；
处理模块，用于将所述超声波信号输入所述超声波不透明散粒体互作模型得到所述超声波信号穿透所述待测不透明散粒体后的声波信号；根据所述声波信号确定所述声波信号的波形以及波速；根据所述声波信号的波形以及波速确定所述待测不透明散粒体的特性。
7.根据权利要求6所述的不透明散粒体检测分析的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
获取所述超声波发生器的运动参数；其中，所述运动参数包括振幅、频率以及相位角；
根据所述运动参数的振幅、所述运动参数的频率以及所述运动参数的相位角确定所述超声波信号。
8.根据权利要求6所述的不透明散粒体检测分析的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据所述超声波不透明散粒体互作模型提取所述不透明散粒体在所述超声波信号作用下的各个颗粒的运动信息；其中，所述运动信息包括位移信息、速度信息、加速度信息以及角速度信息；
根据所述位移信息、所述速度信息、所述加速度信息以及所述角速度信息确定所述声波信号。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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