[发明专利]一种基于多维信息融合的谐波探测物体检测算法及装置

权利要求书

1.一种基于多维信息融合的谐波探测物体检测方法，其特征在于包括：

步骤1：将检测区域划分为N个子区域，每个区域对应一组收发通道，N路收发通道相互独立，N个收发通道产生N个检测通道的谐波信号；

步骤2：先对N个检测通道的谐波信号进行预处理，然后提取N个检测通道检测频段谐波信号的频谱信息，根据频谱信息判断过门限点谐波总能量不为0的通道数是否大于0；若门限点谐波总能量不为0的检测通道数量为0，则判断为无检测目标，并输出无检测目标结果；否则，将N个检测通道过门限点谐波总能量ESi降序排列，i＝1，flag＝0，执行步骤3，其中i小于等于N；

步骤3：重排后谐波总能量排第i位所对应检测通道的谐波总能量是否不为0；若是，则执行步骤4；否则，则判断为无检测目标，并输出无检测目标结果；

步骤4：根据频谱信息计算出的二次谐波过门限点总能量值、三次谐波过门限点总能量值、二次谐波能量对总谐波能量的贡献度以及二次谐波峰态系数和三次谐波峰态系数的关系，检测出不规则多金属结物体、金属结特性为主的规则物体、半导体结特性为主的规则物体；

所述N路收发通道工作过程是：N个平行子区域中的被检测物体受到电磁波照射时产生谐波信号，谐波信号经过接收天线进入接收通道，在接收通道里完成分频、滤波和下变频处理后从射频变到中频，再经过AD采样转换为数字信号，数字信号经过滤波、下变频和抽取处理后做FFT变换，得到频谱信息，然后提取二次谐波检测频段频谱信息和三次谐波检测频段频谱信息；

所述步骤4具体过程是：

步骤41：判断某一检测通道的二次谐波过门限点总能量以及三次谐波过门限总能量是否均不为0；若均不为0，执行步骤43；否则，判断该检测通道二次谐波过门限总能量是否等于0，执行步骤42；

步骤42：当该检测通道二次谐波过门限总能量等于0时，表示被检测物体是金属结特性为主的规则物体，i＝i+1，然后执行步骤3；否则，该检测通道二次谐波过门限总能量不等于0，表示被检测物体是不规则多金属物体，i＝i+1，然后执行步骤3；

步骤43：判断该检测通道二次谐波过门限点数与三次谐波过门限点数之和是否大于P；当大于P时，则判断二次谐波过门限点总能量是否小于三次谐波过门限总能量，执行步骤44；否则，i＝i+1，然后执行步骤3；P大于等于4；

步骤44：当该检测通道二次谐波过门限点总能量小于三次谐波过门限总能量时，则判断该检测通道二次谐波对总谐波能量贡献度是否小于M且该检测通道及相邻通道三次谐波和二次谐波峰态系数均大于H，执行步骤47；否则，执行步骤45；M∈0.3到0.5，H∈80到100；

步骤45：判断flag是否为1；当flag等于1时，判断该检测通道二次谐波对总谐波能量贡献度是否大于S，执行步骤46；否则，被检测物体为半导体结特性为主的规则物体，i＝i+1，然后执行步骤3；S属于0.6到0.8；

步骤46：当该检测通道二次谐波对总谐波能量贡献度大于S时，则该被检测物体为半导体结特性为主的规则物体，i＝i+1，然后执行步骤3；否则，i＝i+1，然后执行步骤3；

步骤47：当该检测通道二次谐波能量对总能量贡献度小于M且该检测通道及相邻通道三次谐波和二次谐波峰态系数均大于H时，则该检测通道检测结果为不规则多金属结物体，flag＝1；否则，判断flag是否为1，执行步骤48；

步骤48：当flag为1时，则i＝i+1，然后执行步骤3；否则，该检测通道被检测物体为金属结特性为主的规则物体，i＝i+1，然后执行步骤3。

2.根据权利要求1所述的一种基于多维信息融合的谐波探测物体检测方法，其特征在于，统计各检测通道过门限点数通过多次试验统计确定一个固定门限点数Threshold，统计各通道二次谐波和三次谐波检测频段过门限的点数N2i和N3i，i表示通道号，i＝1、2…N；

计算各通道二次谐波过门限点的总能量ES2i和三次谐波过门限点的总能量ES3i；

计算各通道二次谐波信号和三次谐波信号过门限点的能量和ESi，以及各通道二次谐波能量对谐波总能量的贡献度P2i；

计算峰态系数：峰态系数计算公式为其中Y_i为样本测定值，为均值，S为标准方差，N为样本数；

分别计算二次谐波峰态系数Pk2i和三次谐波峰态系数Pk3i。