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信号稀疏分解及其在路面轮廓信号处理中的应用研究
| 论文题名： | 信号稀疏分解及其在路面轮廓信号处理中的应用研究 |
| 关键词： | 路面轮廓病害检测方法;信号稀疏分解;数据处理;病害特征 |
| 摘要： | 路面轮廓病害的检测属于路面检测的一个重要组成部分。本文项目背景是黑龙江省科技厅重点项目《多功能公路路面检测技术及装备研究》。作为项目的一个分支，本课题的目的是在分析现有路面病害检测技术的基础上，运用现代先进的信号处理方法对采集到的路面轮廓信号进行处理，实现路面轮廓、病害特征和噪声的分离，给出路面的病害参数，方便下一步的数据处理。 信号稀疏分解作为一种新兴的信号分析与处理方法，具有许多优良的特性。目前已有许多学者将它应用于不同的领域，并取得了很好的效果。本文目的是将信号稀疏分解应用于路面轮廓病害检测领域，研究基于稀疏分解理论的路面轮廓病害检测方法。 本文首先对公路路面病害自动检测的发展及研究现状做了分析，指出其中存在的问题和不足，接着论述了本文的理论基础和实际数据基础。作为理论基础，本文从数学角度描述了信号稀疏分解的基本思想，分析了其特点、发展趋势以及在信号处理领域的应用，并与传统的信号正交分解方法对比；作为实际模型依据，研究公路路面轮廓信号特征及几种典型病害的特点、成因，建立了相应的病害特征模型以便于过完备原子库的建立。最后，提出一种基于信号稀疏分解的公路路面轮廓病害特征检测方法，第一次将信号稀疏分解引入到公路路面轮廓信号处理中。根据建立的路面病害特征模型，提出利用路面病害特征作为过完备原子库来分解信号，并结合匹配追踪算法实现了路面病害特征的分离，试验结果表明，该方法比传统的信号分解方法更有效，提取的结果有更为明确的物理意义。 实验结果表明本文方法在公路路面病害特征检测中是有效、可行的，可以为公路的评价提供依据，对公路后期的养护和管理具有重要意义。 |
| 作者： | 李新红 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 刘宛予 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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