CN116430343A - 一种形变监测雷达散射点选取方法、装置以及处理设备 - Google Patents

一种形变监测雷达散射点选取方法、装置以及处理设备 Download PDF

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CN116430343A CN202310352168.8A CN202310352168A CN116430343A CN 116430343 A CN116430343 A CN 116430343A CN 202310352168 A CN202310352168 A CN 202310352168A CN 116430343 A CN116430343 A CN 116430343A
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田永强
彭旭民
马远刚
王翔
李力
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李云友
赵萌
王梓宇
刘金龙
黄锐
何成园
程志曜
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Abstract

本申请提供了一种形变监测雷达散射点选取方法、装置以及处理设备,用于为目标点的挑选,提供了一套更为精确的挑选方案,从而为应用微波干涉测量雷达的形变监测工作提供更为强有力的数据支持。本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法,包括:获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;获取复信号的对数振幅;以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。

Description

一种形变监测雷达散射点选取方法、装置以及处理设备
技术领域
本申请涉及形变监测领域,具体涉及一种形变监测雷达散射点选取的方法、装置以及处理设备。
背景技术
与传统的形变监测手段相比,利用微波干涉测量雷达来对目标进行形变监测,是属于一种全新的技术,能实现非接触式、多目标点测量等优势,但实现这些优势的前提是能够准确方便地提取目标点。
然而本申请发明人发现,如今情况下,国内外学者在测量目标点优选方面研究很少,可参考的文献并不多,如意大利IDS公司的IBIS-S形变监测系统是通过人工凭经验选择观测点,这样受主观因素影响很大,难以保证测量精度,特别是在操作人员不是雷达领域的时,他们很有可能误选观察点的;再有,由于雷达波束宽,如果在雷达波束范围内既有被测目标,还有其他各种干扰时,误选测量点的概率就很大了。
也就是说,现有技术中,应用微波干涉测量雷达来进行形变监测的过程中,存在目标点挑选精度优点的问题。
发明内容
本申请提供了一种形变监测雷达散射点选取方法、装置以及处理设备,用于为目标点的挑选,提供了一套更为精确的挑选方案,从而为应用微波干涉测量雷达的形变监测工作提供更为强有力的数据支持。
第一方面,本申请提供了一种形变监测雷达散射点选取方法,方法包括:
获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
获取复信号的对数振幅;
以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第一方面,在本申请第一方面第一种可能的实现方式中,复数域表达形式具体为:
S(i)=I(i)+jQ(i),i=1,2,3…N,
其中,i为连续波的周期数。
结合本申请第一方面第一种可能的实现方式,在本申请第一方面第二种可能的实现方式中,对数振幅具体为;
Figure BDA0004161957480000021
结合本申请第一方面,在本申请第一方面第三种可能的实现方式中,拟合误差δ(r)具体为:
Figure BDA0004161957480000022
Figure BDA0004161957480000023
其中,di为点(I(i),Q(i))到圆曲线的拟合圆心的距离,R为圆曲线的拟合半径,圆曲线的拟合圆心为(a,b)。
结合本申请第一方面,在本申请第一方面第四种可能的实现方式中,以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,包括:
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第一方面第四种可能的实现方式,在本申请第一方面第五种可能的实现方式中,以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,包括:
确定拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)的比值ki,其中,有:
Figure BDA0004161957480000031
选取比值ki的极小值点,作为雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第一方面,在本申请第一方面第六种可能的实现方式中,目标对象具体为桥梁。
第二方面,本申请提供了一种形变监测雷达散射点选取装置,装置包括:
获取单元,用于获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
处理单元,用于将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
获取单元,还用于获取复信号的对数振幅;
拟合单元,用于以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
选取单元,用于以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第二方面,在本申请第二方面第一种可能的实现方式中,复数域表达形式具体为:
S(i)=I(i)+jQ(i),i=1,2,3…N,
其中,i为连续波的周期数。
结合本申请第二方面第一种可能的实现方式,在本申请第二方面第二种可能的实现方式中,对数振幅具体为;
Figure BDA0004161957480000032
结合本申请第二方面,在本申请第二方面第三种可能的实现方式中,拟合误差δ(r)具体为:
Figure BDA0004161957480000033
Figure BDA0004161957480000034
其中,di为点(I(i),Q(i))到圆曲线的拟合圆心的距离,R为圆曲线的拟合半径,圆曲线的拟合圆心为(a,b)。
结合本申请第二方面,在本申请第二方面第四种可能的实现方式中,选取单元,具体用于:
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第二方面第四种可能的实现方式,在本申请第二方面第五种可能的实现方式中,选取单元,具体用于:
确定拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)的比值ki,其中,有:
Figure BDA0004161957480000041
选取比值ki的极小值点,作为雷达视线方向上发生形变的目标点。
结合本申请第二方面,在本申请第二方面第六种可能的实现方式中,目标对象具体为桥梁。
第三方面,本申请提供了一种处理设备,包括处理器和存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器调用存储器中的计算机程序时执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有多条指令,指令适于处理器进行加载,以执行本申请第一方面或者本申请第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
从以上内容可得出,本申请具有以下的有益效果:
针对应用微波干涉测量雷达的形变监测工作,本申请在获取搭配通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号后,将其处理为复数域表达形式,得到复信号,并获取该复信号的对数振幅,接着以该对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r),然后以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,在这过程中,有效避开了散射特强但没有发生形变的目标,特别适合用于在雷达视线方向上有多个散射目标,而仅有其中一部分目标发生形变的情况下精确提取出目标点,从而为目标点的挑选,提供了一套更为精确的挑选方案,从而为应用微波干涉测量雷达的形变监测工作提供更为强有力的数据支持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请形变监测雷达散射点选取方法的一种流程示意图;
图2为本申请一维距离像的一种场景示意图;
图3为本申请选点对比结果的一种场景示意图;
图4为本申请点目标分布的一种场景示意图;
图5为本申请形变监测雷达散射点选取装置的一种结构示意图;
图6为本申请处理设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序,只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
本申请中所出现的模块的划分,是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行,另外,所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式,本申请中均不作限定。并且,作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离,可以是也可以不是物理模块,或者可以分布到多个电路模块中,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。
在介绍本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法之前,首先介绍本申请所涉及的背景内容。
本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法、装置以及计算机可读存储介质,可应用于处理设备,用于为目标点的挑选,提供了一套更为精确的挑选方案,从而为应用微波干涉测量雷达的形变监测工作提供更为强有力的数据支持。
本申请提及的形变监测雷达散射点选取方法,其执行主体可以为形变监测雷达散射点选取装置,或者集成了该形变监测雷达散射点选取装置的服务器、物理主机或者用户设备(User Equipment,UE)等不同类型的处理设备。其中,形变监测雷达散射点选取装置可以采用硬件或者软件的方式实现,UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或者个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等终端设备,处理设备可以通过设备集群的方式设置。
其中,应当理解,本申请所涉及的处理设备,既可以是在形变监测现场的设备,也可以是为形变监测现场提供远程服务的设备,例如实验室等场景中的设备,而处理设备本身,具有可以执行本申请所提供的形变监测雷达散射点选取方法的计算能力即可满足需求,因此其具体设备形式可以随实际情况/实际需求进行灵活调整,本申请并不做具体限定。
下面,开始介绍本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法。
首先,参阅图1,图1示出了本申请形变监测雷达散射点选取方法的一种流程示意图,本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法,具体可包括如下步骤S101至步骤S105:
步骤S101,获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
可以理解,在通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测时,可以接收到从目标对象处反射回来的信号,这些信号就是用来为后台提供数据处理的初始信号,以此从中解析出可以有效用于执行形变监测分析的目标点。
对于如何接收到初始信号,并不是本方案的重点,且其为较为成熟的技术,因此本申请并不做具体说明,本方案的重点在于获得了初始信号后的相关处理工作。
其中,此处对于初始信号的获取处理,既可以是来自目标对象侧的信号的实时接收处理,也可以是历史信号的调取处理,或者来自其他设备侧所获得的信号的调取/接收处理。
此外,对于目标对象而言,可以是任意类型的对象,具有通过微波干涉测量雷达进行形变监测的需求即可。
作为一个示例性实施例,本申请所涉及的目标对象,具体可以为桥梁。
可以理解,本申请所涉及目标点的选取,特别适合用于在雷达视线方向上有多个散射目标,而仅有其中一部分目标发生形变的情况下精确提取出目标点(具体详见后续的方案说明),比如在对桥梁进行形变监测时,往往桥梁的桥墩反射非常强,但桥墩几乎不发生形变,如果要观测桥墩附近设定的观测点时,就可以通过本申请来成功地避免误选桥墩作为观测点,由此在目标点/观测点的选取上具有更高的精度。
步骤S102,将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
可以理解,对于前面通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号,为方便后续的处理,可以将其处理为复数域表达形式,以便提取相应的信号特征。
作为又一个示例性实施例,假设线性调频连续波信号连续发射N个周期的信号,则前面通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号经过处理后,其复数域表达形式具体可以为:
S(i)=I(i)+jQ(i),i=1,2,3…N,
其中,i为连续波的周期数。
此外,该复数域表达形式的复信号的振幅具体为:
Figure BDA0004161957480000071
振幅可以理解为散射点的在距离r上的信号反射强度,散射点信号越强即回波信号的信杂比越大。
步骤S103,获取复信号的对数振幅;
而在获得了复数域表达形式的复信号后,则可以取其对数振幅,可以理解,本申请具体以对数振幅来表示目标的一维距离像,其反映的是目标在一维距离像上的散射强度。
作为又一个示例性实施例,此处涉及的对数振幅,具体可以为;
Figure BDA0004161957480000081
可以看到,此处对数振幅的具体表达形式,是在前面复信号的复数域表达形式的基础上配置的。
具体的,对于此处涉及的对数振幅,还可以参考图2示出的本申请一维距离像的一种场景示意图,某实测场景的距离像如图1所示,从雷达视线方向上来看,其在40~70米距离内,已经能够很清晰的反映出1~6根拉索在雷达视线方向上的位置,通过在散射图上寻找峰值点的方法可以找到标号1~6的目标的位置,如图中6个竖线标记的位置,分别对应实测场景中的1~6号拉索。
步骤S104,以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
需要理解,通常情况下,在微波干涉测量雷达的形变监测场景中,用于分析和研究的对象往往希望是散射强且稳定的,如相关三面角反射器的反射回波较为强烈,且固定在某一位置的情况下,散射较为稳定,即,通常希望选取的既是散射强(即信杂比高)的反射目标,又是反射较为稳定(即拟合圆曲线时拟合误差较为小)的目标。
而对于相关信号进行拟合圆曲线的处理来说,现有技术中仅关注于拟合误差,而本申请,从步骤S103可以清楚地看到,除了拟合误差δ(r)以外,还关注了拟合半径R(r)这一因素,从而为后续的具体目标点的选取提供两个方面的参数参考。
其中,对于本申请所涉及的拟合误差δ(r),具体为圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差,拟合误差δ(r)越小,则表示由离散点构成的曲线越接近圆,也就反映了散射点越稳定。
对于拟合半径R(r),则是距离为r的点目标的拟合半径,本申请认为,也反映了雷达信号在该处的散射强度。
作为又一个示例性实施例,本申请所涉及的拟合误差δ(r),具体可以为:
Figure BDA0004161957480000091
Figure BDA0004161957480000092
其中,di为点(I(i),Q(i))到圆曲线的拟合圆心的距离,R为圆曲线的拟合半径,圆曲线的拟合圆心为(a,b)。
可以看到,此处为本申请所涉及的拟合误差δ(r),提供了一套具体的量化方案。
步骤S105,以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
可以看到,本申请具体通过拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)两者,来从各信号点中精确分析出雷达视线方向上发生形变的目标点。
通过在拟合误差δ(r)的基础上,引入拟合半径R(r)的参考指标,如此有效避开了散射特强但没有发生形变的目标,特别适合用于在雷达视线方向上有多个散射目标,而仅有其中一部分目标发生形变的情况下精确提取出目标点。
其中,作为又一个示例性实施例,在选取目标点的过程中,可以遵循拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则,即,步骤S105具体可以包括:
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
而在该情况下,本申请还可以在拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)的基础上,引入一融合两者的指标来更好地反映拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的情况。
具体的,此处示例性实施例中以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,具体还可以包括:
确定拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)的比值ki,其中,有:
Figure BDA0004161957480000093
选取比值ki的极小值点,作为雷达视线方向上发生形变的目标点。
可以理解,ki越小,反映的情况是拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大,ki越小,说明该点越为需要选择的点,如此,通过极小值点的具体选取原则,来确定出后续具体用于进行形变监测的目标点。
为方便理解,还可以借助以下一组实例来进行更为形象的说明。
在某一实测场景中,在距离雷达20m、30m还有40m处,分别有目标A、目标B和目标C,其中,目标A、目标B发生大小不一的形变,目标C无形变。
而在图3示出的本申请选点对比结果的一种场景示意图中可以看到,目标A、目标B所在处可以找到指标ki的两个极小值点,如图3(b)的竖线标记位置,而现有技术通过拟合误差则是找到了3个点,其中包含了没有形变(没有形变监测价值)的目标C。
对应图3,继续参考图4示出的本申请点目标分布的一种场景示意图,其具体示出的是3个目标点的脉冲压缩复数域数据在坐标系下的分布,从图4中可以看到,目标A、目标B处的复数域数据在坐标系下的分布是以原点(0,0)为圆心的圆曲线,而目标C处的复数域数据在坐标系下的分布则是存在较大误差的圆曲线。
进而可以得到,本申请基于联合圆曲线的拟合误差和拟合半径的目标点提取方案,能够有效地提取出雷达视线方向上发生形变的目标,而避开散射特强但没有发生形变的目标,尤其适合用于在雷达视线方向上有多个散射目标,而仅有其中一部分目标发生形变的情况。
综上所述,对于本申请所提供的形变监测雷达散射点选取方法,针对应用微波干涉测量雷达的形变监测工作,本申请在获取搭配通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号后,将其处理为复数域表达形式,得到复信号,并获取该复信号的对数振幅,接着以该对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r),然后以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,在这过程中,有效避开了散射特强但没有发生形变的目标,特别适合用于在雷达视线方向上有多个散射目标,而仅有其中一部分目标发生形变的情况下精确提取出目标点,从而为目标点的挑选,提供了一套更为精确的挑选方案,从而为应用微波干涉测量雷达的形变监测工作提供更为强有力的数据支持。
以上是本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法的介绍,为便于更好的实施本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法,本申请还从功能模块角度提供了一种形变监测雷达散射点选取装置。
参阅图5,图5为本申请形变监测雷达散射点选取装置的一种结构示意图,在本申请中,形变监测雷达散射点选取装置500具体可包括如下结构:
获取单元501,用于获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
处理单元502,用于将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
获取单元501,还用于获取复信号的对数振幅;
拟合单元503,用于以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
选取单元504,用于以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
在一种示例性的实现方式中,复数域表达形式具体为:
S(i)=I(i)+jQ(i),i=1,2,3…N,
其中,i为连续波的周期数。
在又一种示例性的实现方式中,对数振幅具体为;
Figure BDA0004161957480000111
在又一种示例性的实现方式中,拟合误差δ(r)具体为:
Figure BDA0004161957480000112
Figure BDA0004161957480000113
其中,di为点(I(i),Q(i))到圆曲线的拟合圆心的距离,R为圆曲线的拟合半径,圆曲线的拟合圆心为(a,b)。
在又一种示例性的实现方式中,选取单元504,具体用于:
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,在拟合误差δ(r)越小及拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
在又一种示例性的实现方式中,选取单元504,具体用于:
确定拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)的比值ki,其中,有:
Figure BDA0004161957480000121
选取比值ki的极小值点,作为雷达视线方向上发生形变的目标点。
在又一种示例性的实现方式中,目标对象具体为桥梁。
本申请还从硬件结构角度提供了一种处理设备,参阅图6,图6示出了本申请处理设备的一种结构示意图,具体的,本申请处理设备可包括处理器601、存储器602以及输入输出设备603,处理器601用于执行存储器602中存储的计算机程序时实现如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法的各步骤;或者,处理器601用于执行存储器602中存储的计算机程序时实现如图5对应实施例中各单元的功能,存储器602用于存储处理器601执行上述图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法所需的计算机程序。
示例性的,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器602中,并由处理器601执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。
处理设备可包括,但不仅限于处理器601、存储器602、输入输出设备603。本领域技术人员可以理解,示意仅仅是处理设备的示例,并不构成对处理设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如处理设备还可以包括网络接入设备、总线等,处理器601、存储器602、输入输出设备603等通过总线相连。
处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,处理器是处理设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
存储器602可用于存储计算机程序和/或模块,处理器601通过运行或执行存储在存储器602内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器602内的数据,实现计算机装置的各种功能。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器601用于执行存储器602中存储的计算机程序时,具体可实现以下功能:
获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
将初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
获取复信号的对数振幅;
以对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
以拟合误差δ(r)和拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的形变监测雷达散射点选取装置、处理设备及其相应单元的具体工作过程,可以参考如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法的说明,具体在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
为此,本申请提供一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本申请如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法的步骤,具体操作可参考如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法的说明,在此不再赘述。
其中,该计算机可读存储介质可以包括:只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取记忆体(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本申请如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法的步骤,因此,可以实现本申请如图1对应实施例中形变监测雷达散射点选取方法所能实现的有益效果,详见前面的说明,在此不再赘述。
以上对本申请提供的形变监测雷达散射点选取方法、装置、处理设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种形变监测雷达散射点选取方法,其特征在于,所述方法包括:
获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
将所述初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
获取所述复信号的对数振幅;
以所述对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到所述圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
以所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复数域表达形式具体为:
S(i)=I(i)+jQ(i),i=1,2,3…N,
其中,i为连续波的周期数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对数振幅具体为;
Figure FDA0004161957470000011
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拟合误差δ(r)具体为:
Figure FDA0004161957470000012
Figure FDA0004161957470000013
其中,di为点(I(i),Q(i))到所述圆曲线的拟合圆心的距离,R为所述圆曲线的拟合半径,所述圆曲线的拟合圆心为(a,b)。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点,包括:
以所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)为基础,在所述拟合误差δ(r)越小及所述拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取所述雷达视线方向上发生形变的目标点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述以所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)为基础,在所述拟合误差δ(r)越小及所述拟合半径R(r)越大的选取原则下,选取所述雷达视线方向上发生形变的目标点,包括:
确定所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)的比值ki,其中,有:
Figure FDA0004161957470000021
选取所述比值ki的极小值点,作为所述雷达视线方向上发生形变的目标点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标对象具体为桥梁。
8.一种形变监测雷达散射点选取装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取通过微波干涉测量雷达对目标对象进行形变监测所采集得到的初始信号;
处理单元,用于将所述初始信号处理为复数域表达形式,得到复信号;
所述获取单元,还用于获取所述复信号的对数振幅;
拟合单元,用于以所述对数振幅为基础,拟合形变过程离散点的圆曲线,并得到所述圆曲线距离r处的目标回波信号复数域离散点的拟合误差δ(r)和距离为r的点目标的拟合半径R(r);
选取单元,用于以所述拟合误差δ(r)和所述拟合半径R(r)为基础,选取雷达视线方向上发生形变的目标点。
9.一种处理设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述指令适于处理器进行加载,以执行权利要求1至7任一项所述的方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371083A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 湖南镭氪信息科技有限公司 雷达监测点选取方法及装置以及回波信号处理方法及装置
CN111624598A (zh) * 2020-06-11 2020-09-04 石家庄铁道大学 一种基于毫米波雷达的结构动态变形测量信号处理方法
CN115469289A (zh) * 2022-09-23 2022-12-13 中大智能科技股份有限公司 一种雷达微小形变监测杂波去除方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371083A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 湖南镭氪信息科技有限公司 雷达监测点选取方法及装置以及回波信号处理方法及装置
CN111624598A (zh) * 2020-06-11 2020-09-04 石家庄铁道大学 一种基于毫米波雷达的结构动态变形测量信号处理方法
CN115469289A (zh) * 2022-09-23 2022-12-13 中大智能科技股份有限公司 一种雷达微小形变监测杂波去除方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董衡: "差分干涉雷达形变测量关键技术研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑, pages 24 - 39 *

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