一种相位调制热波信号全变分去噪方法技术

本发明专利技术提供了一种相位调制热波信号全变分去噪方法，该方法利用稀疏优化原理对相位调制热波信号进行降噪。将红外热像仪测得的相位调制热波信号建模为可稀疏或稀疏导数表示的热波分量和噪声信号，并可根据1

【技术实现步骤摘要】
一种相位调制热波信号全变分去噪方法


[0001]本专利技术涉及多物理场光热无损检测
，尤其涉及一种相位调制热波信号全变分去噪方法。

技术介绍

[0002]脉冲压缩热成像技术近年来由于具有高信噪比、大动态探测深度，已被用于碳纤维增强复合材料、牙齿等诸多领域的无损检测，尤其是该技术即使在仅使用低功率外部激励源情形下，也能显著提高信噪比和增大热成像的探测范围/深度分辨率，避免了对待测样品表面产生热损伤。距离/深度分辨率是制约脉冲压缩热成像技术快速发展的主要瓶颈，除了对待测样品施加合适激励波形外，还可采用先进后处理去噪算法来提高信噪比，提升脉冲压缩热成像的距离分辨率。
[0003]巴克码相位调制信号是目前脉冲压缩热成像技术中较为常用的激励波形之一，虽然具有良好的抗噪性能，然而，由于载波频率较低且单一，不利于实现待测样品的一次性动态探测，为了弥补单一巴克码相位调制信号的不足，可同时进行频率和相位调制的正交相位调制信号最近也被提出。然而，干扰噪声的存在往往也不利于利用相位调制类信号实现高分辨率脉冲压缩热成像。
专利
技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位调制热波信号全变分去噪方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤10：以低载波频率的巴克码相位调制或正交相位编码线性调频信号作为激励波形s(t)施加到被测样品表面，利用红外热像仪获取样品表面的含噪声热回波信号T(t)，所述含噪声热回波信号T(t)通常包括与激励波形相似但已失真，且可稀疏或稀疏导数表示的低载波频率热波信号x(t)和噪声w，其中t表示时间变量；步骤20：根据所施加的所述激励波形s(t)，通过网格搜索法确定正则化参数λ和最大迭代次数N
max
，同时定义大小为N
×
(N
‑
1)的一阶差分矩阵D；步骤30：通过最优化方程从所述含噪声的热回波信号T(t)来重构所述低载波频率热波信号x(t)，所述最优化方程为：式中，||
·
||1和||
·
||2分别表示l
‑
范数和2
‑
范数，正则化参数λ大于0。步骤40：通过采用最大
‑
最小迭代优化算法求解式(1)并获得不含噪声的x(t)，从而实现所述含噪声热回波信号T(t)的降噪目的。2.根据权利要求1所述一种相位调制热波信号全变分去噪方法，其特征在于：所述含噪声热回波信号T(t)为：T(t)＝x(t)+w式中，x(t)表示为与激励波形相似但已失真，且可稀疏或稀疏导数表示的低载波频率热波信号、w表示噪声，其中t表示时间变量。3.根据权利要求2所述一种相位调制热波信号全变分去噪方法，其特征在于：所述步骤40中的最大
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，罗志涛，毛飞龙，王胜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：