[发明专利]一种基于探地雷达的铁路路基病害智能识别方法

摘要

本发明涉及一种基于探地雷达的铁路路基病害智能识别方法，属于铁路路基检测技术领域。该方法的实现步骤为：建立铁路路基病害智能识别软件系统，包括探地雷达数据采集、预处理、二维离散、特征提取、特征降维和构建识别模型；利用建立的智能识别软件进行铁路路基病害识别。本发明利用机器视觉、模式识别技术，代替人工判读探地雷达数据，可实现多种铁路路基病害的快速、准确、无损的智能识别，提升探地雷达检测的时效性，推动铁路路基检测的智能化。

主权项

一种基于探地雷达的铁路路基病害智能识别方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）建立铁路路基病害智能识别软件系统a）使用探地雷达检测正常铁路路基、包含不同类型路基病害的铁路路基、铁路桥梁、道岔，保存检测数据；b）预处理：将检测数据进行零线校正，转换为灰度图像；c）二维离散：将获取的探地雷达图像沿里程方向均分为若干个识别单元，每个识别单元包含50~150道数据，再将每个识别单元沿深度方向均分为若干个识别子单元，相邻的两个识别子单元有50%重叠区域；d）特征提取：以识别子单元为单位提取各项特征值，每个识别单元的所有识别子单元的特征值构成该识别单元的特征向量，特征向量的初始维度M=识别子单元个数×特征值个数；e）特征降维：确定降维维度N，利用主成分分析对特征向量进行降维，构建低维特征向量；f）构建识别模型：建立支持向量机分类器，将低维特征向量输入到分类器中，训练该分类器，构建基于探地雷达的铁路路基病害智能识别模型；（2）进行铁路路基病害识别使用探地雷达检测待识别的铁路路基，保存检测数据；由建立的智能识别软件进行预处理、二维离散和特征提取，以降维维度N进行特征降维；利用识别模型对该段铁路路基进行识别，获取该段铁路路基每个识别单元的路基类型。