信號稀疏分解及其在路面輪廓信號處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、路面輪廓病害的檢測屬于路面檢測的一個重要組成部分。本文項目背景是黑龍江省科技廳重點項目《多功能公路路面檢測技術(shù)及裝備研究》。作為項目的一個分支，本課題的目的是在分析現(xiàn)有路面病害檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，運用現(xiàn)代先進(jìn)的信號處理方法對采集到的路面輪廓信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)路面輪廓、病害特征和噪聲的分離，給出路面的病害參數(shù)，方便下一步的數(shù)據(jù)處理。
　　信號稀疏分解作為一種新興的信號分析與處理方法，具有許多優(yōu)良的特性。目前已有許多學(xué)者將它應(yīng)用于不同的

2、領(lǐng)域，并取得了很好的效果。本文目的是將信號稀疏分解應(yīng)用于路面輪廓病害檢測領(lǐng)域，研究基于稀疏分解理論的路面輪廓病害檢測方法。
　　本文首先對公路路面病害自動檢測的發(fā)展及研究現(xiàn)狀做了分析，指出其中存在的問題和不足，接著論述了本文的理論基礎(chǔ)和實際數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。作為理論基礎(chǔ)，本文從數(shù)學(xué)角度描述了信號稀疏分解的基本思想，分析了其特點、發(fā)展趨勢以及在信號處理領(lǐng)域的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的信號正交分解方法對比；作為實際模型依據(jù)，研究公路路面輪廓信號特征及幾

3、種典型病害的特點、成因，建立了相應(yīng)的病害特征模型以便于過完備原子庫的建立。最后，提出一種基于信號稀疏分解的公路路面輪廓病害特征檢測方法，第一次將信號稀疏分解引入到公路路面輪廓信號處理中。根據(jù)建立的路面病害特征模型，提出利用路面病害特征作為過完備原子庫來分解信號，并結(jié)合匹配追蹤算法實現(xiàn)了路面病害特征的分離，試驗結(jié)果表明，該方法比傳統(tǒng)的信號分解方法更有效，提取的結(jié)果有更為明確的物理意義。
　　實驗結(jié)果表明本文方法在公路路面病害特征檢測