CN114563141B - 一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法 - Google Patents

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CN114563141B CN202210181445.9A CN202210181445A CN114563141B CN 114563141 B CN114563141 B CN 114563141B CN 202210181445 A CN202210181445 A CN 202210181445A CN 114563141 B CN114563141 B CN 114563141B
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Abstract

本发明公开了一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,包括如下步骤:步骤S1.将声压接收器设置在防护门的四个角,检测当前环境的背景声压值;步骤S2.在防护门一侧放置脉冲超声波发生器,发送脉冲式超声波信号,分别在不同检测距离下利用四个模拟麦克风线性阵列采集四通道原始信号,经处理后提取四通道的声压特征值,并采集视频图像和当前测试距离;步骤S3.设定不同泄漏等级阈值;步骤S4.在防护门的另一侧利用阵列检测仪沿着视频图像的引导线移动检测声压值,当被测声压值超过一级泄漏阈值时,对四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合测试距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。

Description

一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法
技术领域
本发明涉及泄漏检测技术领域,具体涉及一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法。
背景技术
人防工程是一种具有严格防护要求的特殊地下建筑,既要满足平时经济建设、城市建设和人民生活的需要,又要保障战时防空防灾中起到重要作用,具有平战双重功能,如果防护密闭工作不到位,便会对国民经济造成巨大的损失,甚至威胁人民的生命安全,因此对人防工程设施的密闭性检测非常重要。
目前,超声波检测混凝土缺陷主要是根据测量超声脉冲波在混凝土中传播的速度、波幅、主频等声学参数的相对变化,从而判定混凝土的缺陷情况。然而对于检测混凝土防护门的密闭性来说,更需要关注门缝以及橡胶条粘合处的密闭状态,这与传统超声法检测缺陷原理差异性较大。此外,人防地下室结构密闭,混凝土防护门设施结构庞大,工程量巨大,快速、准确检测并指示泄漏位置对超声检测技术提出了更高的要求。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,包括如下步骤:
步骤S1.将声压接收器设置在防护门的四个角,检测当前环境的背景声压值,当四个背景声压值波动不超过±5%时,取均值作为基准声压设定阈值;
步骤S2.在防护门一侧放置脉冲超声波发生器,每隔一定时间发送脉冲式超声波信号,分别在不同检测距离下利用四个模拟麦克风线性阵列采集四通道原始信号,并转换至电压信号,经信号调理后传输给计算机处理单元,提取四通道的声压特征值,同时利用摄像头模块和测距模块采集视频图像和当前测试距离;
步骤S3.基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值;
步骤S4.在防护门的另一侧利用阵列检测仪沿着视频图像的引导线移动检测声压值,将被测声压值与不同泄漏等级阈值进行比较,当被测声压值超过一级泄漏阈值时,表示当前环境中存在泄漏,对四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合测试距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。
在一优选实施方式中,还包括如下步骤:
步骤S5.当被测声压值小于等于一级泄漏阈值时,则当前环境泄漏量微小,在空间内移动阵列检测仪,直至被测声压值超过一级泄漏阈值时,重复进行步骤S4;
步骤S6.将三维空间坐标和图像坐标进行映射处理,在图像上透明叠加以颜色等高线显示的点,将泄漏点可视化。
在一优选实施方式中,步骤S2中,提取四通道的声压特征值包括如下步骤:
步骤S2.1.进行波形甄选和平滑滤波:分段提取得到的四通道电压信号,并在时域内按照幅值大小排序,选取幅值介于80%-90%最大值的一段数据,剔除其他数据点;
步骤S2.2.对甄选后的数据段进行三次样条插值运算,增加数据采样点;
步骤S2.3.统计数据的频率分布,取峰值作为该通道的电压特征值,利用电压至声压转换公式得到该通道的声压特征值,电压至声压转换公式如下:
Figure BDA0003521204570000021
在一优选实施方式中,步骤S3中,基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值包括如下步骤:
步骤S3.1.对步骤S2得到的四通道的声压特征值取平均值,得到声压特征值随距离的衰减曲线;
步骤S3.2.在每个测试距离下,将声压特征值和步骤S1得到的基准声压设定阈值做差值,分别取基准声压设定阈值加差值的10%、30%、50%作为一级泄漏阈值、二级泄漏阈值、三级泄漏阈值,其中,一级泄漏阈值表示泄漏可忽略,二级泄漏阈值为泄漏不可忽略,但无需立即修复,三级泄漏阈值表示泄漏不可忽略,需立即修复。
在一优选实施方式中,步骤S4中,计算泄漏点的三维空间坐标包括如下步骤:
步骤S4.1.对步骤S2得到的四通道原始信号提取有效数据段,每隔100个数据点比较两段数据幅值均值差异,找到脉冲信号出现的一段数据,并取该段数据前后100个数据点;
步骤S4.2.对甄选后的数据段提取包络线,对两个通道包络线进行互相关计算,其中,两通道互相关运算公式如下:
Figure BDA0003521204570000031
其中x1(n)、x2(n)分别为通道一、通道二的信号序列,τ为延迟点数;
步骤S4.3.将两通道包络线输入自适应滤波器,对其中一个通道分配权向量,基于自适应滤波算法,通过计算迭代误差不断更新权重系数,直至迭代误差最小,此时两个通道的相关性最大,此时通过步骤S4.2中的公式求得两通道时延点数,经过特征转换后得到达时间差,再乘以声速得到到达距离差;
步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比;
步骤S4.5.将检测距离作为泄漏点三维空间坐标的一个分量,以线性阵列中心为原点建立多维标度的球面坐标方程组,利用融合算法求解三维空间坐标。
在一优选实施方式中,步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比包括:利用步骤S3.1的衰减曲线先将声压特征值对应一个距离,再进行比值计算。
在一优选实施方式中,步骤S6中的映射处理包括如下步骤:
步骤S6.1.将视频画面划分为320*180个网格,每个像素点对应每个三维空间坐标;
步骤S6.2、以视频画面的中心为原点,对应线性阵列的中心,移动参考目标,建立间隔点数和测试距离的映射关系;
步骤S6.3、按照测试距离的映射关系,将步骤S4.5计算得到的三维空间坐标转换成像素坐标点叠加显示到屏幕上。
在一优选实施方式中,还包括如下步骤:当检测到空间内有泄漏点,但是不在视频画面的显示范围时,通过向左移动或向右移动,直到定位点出现在屏幕上,再进行步骤S4。
在一优选实施方式中,四个模拟麦克风线性阵列采样频率为100kHz,声压接收器包括电源模块和无线传输模块,声压接收器通过磁铁吸附在防护门上,并利用无线传输模块将采集到的环境的背景声压值传输到计算机中。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明利用主动发射式脉冲超声波信号,并利用四个模拟麦克风线性阵列采集四通道原始信号,通过波形甄选、平滑滤波、插值运算优化算法提取稳定的声压特征值;通过信号包络互相关计算各通道时延差;通过数据融合迭代计算泄漏位置的三维空间坐标,从而提高了定位的精度和稳定性。
2、本发明利用三维空间坐标和像素坐标的映射处理,将泄漏位置可视化,并且通过移动线性阵列定位,可以检测多个泄漏点出现的情况,极大提高了检测效率。
3、本发明基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值,可以根据当前检测环境自行设定判断泄漏等级阈值,以适应不同环境噪声下的测试场景。
附图说明
图1为本发明的优选实施方式的系统框图。
图2为本发明的优选实施方式的定位算法中的数据融合算法流程图。
图3为本发明的系统的界面可视化定位结果图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1-2所示,本发明优选实施方式的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,包括如下步骤:
步骤S1.将声压接收器设置在防护门的四个角,检测当前环境的背景声压值,当四个背景声压值波动不超过±5%时,取均值作为基准声压设定阈值。
步骤S2.在防护门一侧放置脉冲超声波发生器,每隔一定时间发送脉冲式超声波信号,分别在不同检测距离下利用四个模拟麦克风线性阵列采集四通道原始信号,并转换至电压信号,经信号调理后传输给计算机处理单元,提取四通道的声压特征值,同时利用摄像头模块和测距模块采集视频图像和当前测试距离。
具体的,提取四通道的声压特征值包括如下步骤:
步骤S2.1.波形甄选:分段提取得到的四通道电压信号,并在时域内按照幅值大小排序,选取幅值介于80%-90%最大值的一段数据,剔除其他数据点;
步骤S2.2.平衡滤波:对甄选后的数据段进行三次样条插值运算,增加数据采样点;
步骤S2.3.统计数据的频率分布,取峰值作为该通道的电压特征值,利用电压至声压转换公式得到该通道的声压特征值,电压至声压转换公式如下:
Figure BDA0003521204570000061
步骤S3.基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值。
具体的,基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值包括如下步骤:
步骤S3.1.对步骤S2得到的四通道的声压特征值取平均值,得到声压特征值随距离的衰减曲线;
步骤S3.2.在每个测试距离下,将声压特征值和步骤S1得到的基准声压设定阈值做差值,分别取基准声压设定阈值加差值的10%、30%、50%作为一级泄漏阈值、二级泄漏阈值、三级泄漏阈值,其中,一级泄漏阈值表示泄漏可忽略,二级泄漏阈值为泄漏不可忽略,但无需立即修复,三级泄漏阈值表示泄漏不可忽略,需立即修复。
步骤S4.在防护门的另一侧利用阵列检测仪沿着视频图像的引导线移动检测声压值,将被测声压值与不同泄漏等级阈值进行比较,当被测声压值超过一级泄漏阈值时,表示当前环境中存在泄漏,对四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合测试距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。
具体的,计算泄漏点的三维空间坐标包括如下步骤:
步骤S4.1.对步骤S2得到的四通道原始信号提取有效数据段,每隔100个数据点比较两段数据幅值均值差异,找到脉冲信号出现的一段数据,并取该段数据前后100个数据点;
步骤S4.2.对甄选后的数据段提取包络线,对两个通道包络线进行互相关计算,其中,两通道互相关运算公式如下:
Figure BDA0003521204570000062
其中x1(n)、x2(n)分别为通道一、通道二的信号序列,τ为延迟点数;
步骤S4.3.将两通道包络线输入自适应滤波器,对其中一个通道分配权向量,基于自适应滤波算法,通过计算迭代误差不断更新权重系数,直至迭代误差最小,此时两个通道的相关性最大。
此时通过步骤S4.2中的公式求得两通道时延点数,经过特征转换后得到到达时间差,再乘以声速得到到达距离差;
步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比;
步骤S4.5.将检测距离作为泄漏点三维空间坐标的一个分量,以线性阵列中心为原点建立多维标度的球面坐标方程组,利用融合算法求解三维空间坐标。
进一步的,步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比包括:利用步骤S3.1的衰减曲线先将声压特征值对应一个距离,再进行比值计算。
步骤S5.当被测声压值小于等于一级泄漏阈值时,则当前环境泄漏量微小,在空间内移动阵列检测仪,直至被测声压值超过一级泄漏阈值时,重复进行步骤S4。
步骤S6.将三维空间坐标和图像坐标进行映射处理,在图像上透明叠加以颜色等高线显示的点,将泄漏点可视化。
具体的,步骤S6中的映射处理包括如下步骤:
步骤S6.1.将视频画面划分为320*180个网格,每个像素点对应每个三维空间坐标;
步骤S6.2、以视频画面的中心为原点,对应线性阵列的中心,移动参考目标,建立间隔点数和测试距离的映射关系;
步骤S6.3、按照测试距离的映射关系,将步骤S4.5计算得到的三维空间坐标转换成像素坐标点叠加显示到屏幕上。
进一步的,还包括如下步骤:当检测到空间内有泄漏点,但是不在视频画面的显示范围时,通过向左移动或向右移动,直到定位点出现在屏幕上,再进行步骤S4。
进一步的,四个模拟麦克风线性阵列采样频率为100kHz,声压接收器包括电源模块和无线传输模块,声压接收器通过磁铁吸附在防护门上,并利用无线传输模块将采集到的环境的背景声压值传输到计算机中。
实施例2:
如图1所示,本发明还提供了一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测系统,包括:由四个模拟麦克风组成的线性阵列301(检测频率从可听声至80kHz)、频率和幅度可调的脉冲超声波发生器302、声压接收器303、阵列检测仪304、计算机305、信号调理电路板、摄像头模块以及测距模块。
其中,声压接收器303设置在防护门300的四个角上,以检测当前环境的背景声压值,当四个背景声压值波动不超过±5%时,取均值作为基准声压设定阈值。四个模拟麦克风线性阵列301的采样频率为100kHz,声压接收器303包括电源模块和无线传输模块,声压接收器303通过磁铁吸附在防护门300上,并利用无线传输模块将采集到的环境的背景声压值传输到计算机305中。脉冲超声波发生器302在防护门一侧放置,每隔一定时间发送脉冲式超声波信号,分别在不同检测距离下利用四个模拟麦克风线性阵列301采集四通道原始信号,并转换至电压信号,经信号调理后传输给计算机305处理单元,提取四通道的声压特征值,同时利用摄像头模块和测距模块采集视频图像和当前测试距离。
进一步的,防护门300的另一侧利用阵列检测仪304沿着视频图像的引导线移动检测声压值,将被测声压值与设定的不同泄漏等级阈值(分别取基准声压设定阈值加差值的10%、30%、50%作为一级泄漏阈值、二级泄漏阈值、三级泄漏阈值)进行比较,当被测声压值超过一级泄漏阈值时,表示当前环境中存在泄漏,对四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合测试距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。然后将三维空间坐标和图像坐标进行映射处理,在图像上透明叠加以颜色等高线显示的点,将泄漏点可视化,从而在计算机的人机界面可视化定位结果,如图3所示。
实施例3:
下面详细介绍本发明的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法的一具体实施例。
步骤S1、利用磁铁将声压接收器吸附在防护门的四个角,检测当前环境的背景声压值,通过无线通信技术传输到计算机中,四个声压值分别为29.2dB、29dB、28.8dB、29dB,波动不超过±5%,取均值29dB作为基准声压设定阈值。
步骤S2、放置脉冲超声波发生器,频率设置为40kHz,幅度设置为5V,每隔1s发送脉冲式超声波信号,分别在100mm-3m距离下利用四个模拟麦克风组成的线性阵列采集声信号并转换至电压信号,采样频率为100kHz,经信号调理后传输给计算机,提取四通道的声压特征值,同时利用摄像头模块和测距模块采集视频图像和当前测试距离。
进一步的,所述步骤S2中的声压值提取是通过以下步骤实现的:
步骤S2.1、进行波形甄选和平滑滤波:分段提取得到的四通道电压信号,并在时域内按照幅值大小排序,选取幅值介于80%-90%最大值的一段数据,剔除其他数据点,每通道数据保留100个数据点;
步骤S2.2、对甄选后的数据段进行三次样条插值运算,增加数据采样点;
步骤S2.3、统计数据的频率分布,取峰值作为该通道的电压特征值,利用如下转换公式得到该通道的声压特征值:
Figure BDA0003521204570000091
步骤S3、以检测距离100mm为例设定不同泄漏等级阈值。
进一步的,所述步骤S3中的设定泄漏等级阈值是通过以下步骤实现的:
步骤S3.1、对步骤S2.3得到的四个通道的声压特征值取平均值,得到声压特征值随距离的衰减曲线,其中检测距离为100mm时声压特征平均值为55.6dB;
步骤S3.2、在检测距离100mm下,将声压特征值和步骤S1得到的基准值做差值得到26.6dB,分别取基准值加差值的10%、30%、50%作为一级泄漏阈值、二级泄漏阈值、三级泄漏阈值,即三个等级泄漏阈值分别为31.66dB、36.98dB、42.3dB,其中三个等级分别表示泄漏可忽略、泄漏不可忽略(无需立即修复)和泄漏不可忽略(需立即修复)。
步骤S4、在防护门一侧放置脉冲超声波发生器,频率设置为40kHz,幅度设置为5V,每隔1s发送脉冲式超声波信号,在防护门另一侧利用阵列检测仪进行检测,检测距离为100mm,被测声压值为34.7dB,超过一级泄漏阈值,表明当前环境中存在泄漏,沿着视频图像的引导线移动检测,对步骤S2得到的四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合检测距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。
进一步的,所述步骤S4中的计算泄漏点的三维空间坐标是通过以下步骤实现的:
步骤S4.1、对步骤S2得到的四通道原始信号提取有效数据段,每隔100个数据点比较两段数据幅值均值差异,找到脉冲信号出现的一段数据,并取该段数据前后100个数据点,共300个数据点;
步骤S4.2、对甄选后的数据段提取包络线,对两个通道包络线进行互相关计算,以通道一和通道二为例,两通道互相关运算如下:
Figure BDA0003521204570000101
其中x1(n)、x2(n)分别为通道一、通道二的信号序列,τ为延迟点数;
计算得τ12=12;
步骤S4.3、将两通道信号包络线输入自适应滤波器,对其中一个通道分配权向量,通过计算迭代误差不断更新权重系数,直至迭代误差最小,此时两个通道的相关性最大,基于自适应滤波算法公式如下:
y1(n)=wT(n)x1(n)
e(n)=x2(n)-y1(n)
Figure BDA0003521204570000111
其中,w(n)代表权重系数,e(n)代表每次迭代误差,y1(n)为通道一序列乘以权重系数后的序列。
此时通过步骤S4.2中的公式求得两通道时延点数τ12=6,经过特征转换后可得到达时间差Δt12=60μs,再乘以声速343m/s可得到到达距离差Δd12=20.58mm,以此类推,Δd13=24.35mm,Δd14=13.67mm;
步骤S4.4、对四通道得到的声压特征值进行特征转换得到到达距离比,即利用步骤S3.1的衰减曲线先将声压特征值对应一个距离,再进行比值计算,计算得k12=1.18、k13=1.23、k14=1.07;
步骤S4.5、将检测距离作为泄漏点三维空间坐标的一个分量,以线性阵列中心为原点建立多维标度的球面坐标方程组,利用融合算法求解定位坐标(11.3mm,9.78mm,102.05mm)。
步骤S6、将步骤四计算得到的定位坐标和图像坐标进行映射处理,在图像上透明叠加以颜色等高线显示的点,将泄漏点可视化。
进一步的,所述步骤S6中的映射处理是通过以下步骤实现的:
步骤S6.1、将视频画面划分为320*180个网格,每个像素点对应每个空间坐标;
步骤S6.2、以视频画面的中心为原点,对应线性阵列的中心,移动参考目标,建立间隔点数和距离的映射关系,检测距离为100mm时,间隔点数和距离的映射关系为N=2*d;
步骤S6.3、按照距离的映射关系,将步骤S4.5计算的三维空间坐标转换成像素坐标点(23,20)叠加显示到屏幕上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤S1.将声压接收器设置在防护门的四个角,检测当前环境的背景声压值,当四个背景声压值波动不超过±5%时,取均值作为基准声压设定阈值;
步骤S2.在防护门一侧放置脉冲超声波发生器,每隔一定时间发送脉冲式超声波信号,分别在不同检测距离下利用四个模拟麦克风线性阵列采集四通道原始信号,并转换至电压信号,经信号调理后传输给计算机处理单元,提取四通道的声压特征值,同时利用摄像头模块和测距模块采集视频图像和当前测试距离;
步骤S3.基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值;
步骤S4.在防护门的另一侧利用阵列检测仪沿着视频图像的引导线移动检测声压值,将被测声压值与不同泄漏等级阈值进行比较,当被测声压值超过一级泄漏阈值时,表示当前环境中存在泄漏,对四通道原始信号进行基于自适应滤波的包络互相关运算得到各通道时延差,结合测试距离和声压幅值比融合计算泄漏点的三维空间坐标。
2.根据权利要求1所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:还包括如下步骤:
步骤S5.当被测声压值小于等于一级泄漏阈值时,则当前环境泄漏量微小,在空间内移动阵列检测仪,直至被测声压值超过一级泄漏阈值时,重复进行步骤S4;
步骤S6.将所述三维空间坐标和图像坐标进行映射处理,在图像上透明叠加以颜色等高线显示的点,将泄漏点可视化。
3.根据权利要求2所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:步骤S2中,提取四通道的声压特征值包括如下步骤:
步骤S2.1.分段提取得到的四通道电压信号,并在时域内按照幅值大小排序,选取幅值介于80%-90%最大值的一段数据,剔除其他数据点;
步骤S2.2.对甄选后的数据段进行三次样条插值运算,增加数据采样点;
步骤S2.3.统计数据的频率分布,取峰值作为该通道的电压特征值,利用电压至声压转换公式得到该通道的声压特征值,电压至声压转换公式如下:
Figure FDA0003521204560000021
4.根据权利要求3所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:步骤S3中,基于所提取四通道的声压特征值,设定不同泄漏等级阈值包括如下步骤:
步骤S3.1.对步骤S2得到的四通道的声压特征值取平均值,得到声压特征值随距离的衰减曲线;
步骤S3.2.在每个测试距离下,将声压特征值和步骤S1得到的基准声压设定阈值做差值,分别取基准声压设定阈值加差值的10%、30%、50%作为一级泄漏阈值、二级泄漏阈值、三级泄漏阈值,其中,一级泄漏阈值表示泄漏可忽略,二级泄漏阈值为泄漏不可忽略,但无需立即修复,三级泄漏阈值表示泄漏不可忽略,需立即修复。
5.根据权利要求4所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:步骤S4中,计算泄漏点的三维空间坐标包括如下步骤:
步骤S4.1.对步骤S2得到的四通道原始信号提取有效数据段,每隔100个数据点比较两段数据幅值均值差异,找到脉冲信号出现的一段数据,并取该段数据前后100个数据点;
步骤S4.2.对甄选后的数据段提取包络线,对两个通道包络线进行互相关计算,其中,两通道互相关运算公式如下:
Figure FDA0003521204560000022
其中x1(n)、x2(n)分别为通道一、通道二的信号序列,τ为延迟点数;
步骤S4.3.将两通道包络线输入自适应滤波器,对其中一个通道分配权向量,基于自适应滤波算法,通过计算迭代误差不断更新权重系数,直至迭代误差最小,此时两个通道的相关性最大,此时通过步骤S4.2中的公式求得两通道时延点数,经过特征转换后得到达时间差,再乘以声速得到到达距离差;
步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比;
步骤S4.5.将检测距离作为泄漏点三维空间坐标的一个分量,以线性阵列中心为原点建立多维标度的球面坐标方程组,利用融合算法求解三维空间坐标。
6.根据权利要求5所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:步骤S4.4.对四通道的声压特征值进行特征转换得到到达距离比包括:利用步骤S3.1的衰减曲线先将声压特征值对应一个距离,再进行比值计算。
7.根据权利要求6所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:步骤S6中的映射处理包括如下步骤:
步骤S6.1.将视频画面划分为320*180个网格,每个像素点对应每个三维空间坐标;
步骤S6.2、以视频画面的中心为原点,对应线性阵列的中心,移动参考目标,建立间隔点数和测试距离的映射关系;
步骤S6.3、按照测试距离的映射关系,将步骤S4.5计算得到的三维空间坐标转换成像素坐标点叠加显示到屏幕上。
8.根据权利要求7所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:还包括如下步骤:当检测到空间内有泄漏点,但是不在视频画面的显示范围时,通过向左移动或向右移动,直到定位点出现在屏幕上,再进行步骤S4。
9.根据权利要求1所述的门类密闭性能及其漏点位置的主动式检测方法,其特征在于:所述四个模拟麦克风线性阵列采样频率为100kHz,所述声压接收器包括电源模块和无线传输模块,所述声压接收器通过磁铁吸附在所述防护门上,并利用所述无线传输模块将采集到的环境的背景声压值传输到计算机中。
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