[发明专利]一种具有识别功能的超声波探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声波探测领域，具体涉及一种具有识别功能的超声波探测装置。

背景技术

自从超声波被发现以来，人类对超声波的探索和应用就没有停止过，目前已广泛 应用于军事、医学、工业等各个领域。随着社会和科学技术的进步，各种超声波探测装置被 制造出来，超声波探测装置的应用对人们的生活的各个方面产生了巨大的影响。然而，目前 的超声波探测装置大部分只能根据声波反射原理和多普勒效应探测目标的距离和速度，并 不具备目标识别功能，限制了超声波探测装置的应用。

目标轮廓识别作为目标识别的重要手段,由于实际应用中受到噪声、量化误差等 因素的影响,目标轮廓不可避免地会产生失真，为了准确描述轮廓特征,目标轮廓的滤波平 滑处理是十分必要的。目前，学者们提出了许多含噪轮廓的滤波平滑算法，但是普遍存在计 算量庞大、降噪效果不理想、容易发生过度滤波导致目标失真等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有识别功能的超声波探测装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种具有识别功能的超声波探测装置，包括普通超声波探测装置和安装在超声波 探测装置上的目标识别装置，该超声波探测装置具有很强的识别能力，目标识别装置能够 根据目标轮廓对目标进行识别，其特征是，包括建模模块、分段模块、合并模块和滤波模块；

建模模块，用于建立目标轮廓的参数化方程：对于给定的目标轮廓G(t)，其弧长参 数化方程表示为G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分别表示轮廓点的坐标，t表示轮廓 曲线方程的参数，且t∈[0,1]；

含噪轮廓的弧长参数化方程表示为:G_N(t)＝G(t)+N₁(t)+N₂(t)G(t)，其中加性噪 声部分N₁(t)＝N₁(x₁(t),y₁(t))，乘性噪声部分N₂(t)＝N₂(x₂(t),y₂(t))；

分段模块，用于对轮廓的分段：目标轮廓G(t)和含噪轮廓G_N(t)所对应的曲率分别 为k(t)和k_N(t)；选宽度宽度为D的窗函数W(n)，对曲率k_N(t)进行邻域平均，得到平均曲率 k_1N(t)，同时对窗口内的曲率值排序，选定中值曲率k_2N(t)，将平均曲率k_1N(t)和中值曲率k_2N(t)差的绝对值与选定的阈值T₁进行比较，根据比较结果决定含噪轮廓曲率k′_N(t)，即：

当|k_1N(t)-k_2N(t)|>T₁时，k′_N(t)＝k_1N(t)

否则，k′_N(t)＝k_2N(t)；

由于曲率值较大的轮廓点通常反映了目标的显著特征，根据k′_N(t)将轮廓中所有 轮廓点划分为特征点或非特征点，设定可变权值T_K，通过判断目标轮廓特征多少，自适应的 决定T_K，

当|k′_N(t)|<T_K*max|k′_N(t)|时，特征函数f(t)＝0

否则，特征函数f(t)＝1。