本申请涉及一种多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法、装置和介质。其中优化方法包括获取多相非均质组织样品，以及向多相非均质组织样品发射探测波，多相非均质组织样品包括集料和混合物，优化方法还包括：构建多相非均质组织样品的电磁模型；根据电磁模型，识别多相非均质组织样品中的脱空标注区域；计算探测波在脱空标注区域内的第一信号幅值平均值，以及探测波在脱空标注区域左相邻区域内的第二信号幅值平均值和右相邻区域内的第三信号幅值平均值；根据第一信号幅值平均值、第二信号幅值平均值以及第三信号幅值平均值，来确定脱空辨识指标。本申请具有对脱空区域的辨识更准确，可有效量化多相非均质对脱空区域的辨识的影响度的效果。的影响度的效果。的影响度的效果。
【技术实现步骤摘要】
多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法、装置和介质
[0001]本申请涉及多相非均质组织内部无损检测与评价
，尤其是涉及一种多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法、装置、计算机设备和可读存储介质。
技术介绍
[0002]目前，对道路结构层进行厚度检测与病害调查通常通过探地雷达来实现。道路结构层通常由沥青混凝土与半刚性基层材料组成，其中沥青混凝土由沥青胶浆、集料颗粒和内部孔隙组成。半刚性基层材料由水泥砂浆、集料颗粒和内部孔隙组成。因此道路结构层为典型的多相非均质组织，而多相非均质组织具有典型的非均质特性，例如：各成分体积含量不等、几何形状各异、空间位置随机以及介电特性不同等。所以雷达波在多相非均质组织中传播时，由于集料表面粗糙不规则且水泥砂浆颗粒、内部孔隙等介质的粒径小于电磁波的波长，将造成雷达入射波会随机向不同方向发生散射并形成散射波。这些散射波内部之间，以及散射波与损伤信号(例如脱空信号)之间将相互干扰、相互叠加，致使损伤信号受扰动并产生畸变。而同时多相非均质材料粒径与脱空区域内的雷达波波长在数量级方面相似、均为厘米级，因此多相非均质造成的回波扰动与脱空引起的回波信号在尺度上相同，从而使得本来就较少的脱空信号被非均质散射回波所覆盖，进而使脱空信号被滤除的概率大大增加，最终导致对脱空区域的辨识结果不够准确。但是工作人员无法判定该辨识结果是否准确，往往存在将不准确的辨识结果用于实际工作的风险。因此，为了避免该风险，需要通过脱空辨识指标来对辨识结果的准确度进行评价。
[0003]现有的脱空辨识指标的生成过程通常包括：将道路结构层材料简化为均匀介质或层状均匀介质，然后对均匀介质或层状均匀介质设置单一的介电常数和电导率，再采用时域有限差分法对均匀介质或层状均匀介质进行模拟，最终得到脱空辨识指标。但是实际的道路结构层并非均匀介质。所以通过上述方法模拟出的雷达信号回波特征往往与实际道路情况不符，因而难以在雷达图谱的中提取针对厚度检测与病害调查的准确有效的先验知识，即难以生成准确的、具有实际指导意义的脱空辨识指标
技术实现思路
[0004]为了至少解决上述问题，本申请提供了一种多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法。该优化方法通过构建多相非均质电磁模型，计算脱空区域内和多相非均质组织内的电场强度幅值差异，来辨识多相非均质组织中存在的脱空区域。由于多相非均质电磁模型更贴合实际道路状况，因此对道路结构层中的脱空区域的辨识更加准确。同时，采用电场强度幅值差异可有效量化多相非均质对脱空区域的辨识的影响程度。
[0005]第一方面，本申请提供一种多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，包括获取所述多相非均质组织样品，以及向所述多相非均质组织样品发射探测波，所述多相非均质组织样品包括集料和混合物，所述优化方法还包括：构建所述多相非均质组织样品的电磁模型；根据所述电磁模型，识别所述多相非均质组织样品中的脱空标注区域；计算探测波
在脱空标注区域内的第一信号幅值平均值、在脱空标注区域的左相邻区域内的第二信号幅值平均值，以及在脱空标注区域的右相邻区域内的第三信号幅值平均值；根据所述第一信号幅值平均值、第二信号幅值平均值以及第三信号幅值平均值，来确定所述脱空辨识指标。
[0006]通过采用上述技术方案，能够通过脱空辨识指标定量评价多相非均质组织对脱空辨识过程的影响程度，同时使脱空辨识指标更贴合实际。
[0007]可选的，所述构建多相非均质组织样品的电磁模型包括：获取所述多相非均质组织样品的剖面扫描图；对所述剖面扫描图进行预处理，以获取所述剖面扫描图的像素比；对所述剖面扫描图的介电常数赋值；根据所述像素比、介电常数、以及所述多相非均质组织样品的尺寸，来构建所述多相非均质组织样品的电磁模型。
[0008]通过采用上述技术方案，使电磁模型更贴合实际道路结构，从而使脱空辨识指标更准确、更具有实际指导意义。
[0009]可选的，所述对剖面扫描图的介电常数赋值包括：根据所述集料的材质确定所述集料的介电常数，根据公式来计算混合物的介电常数，其中，θ
a
表示混合物中体积分数比最高的a组分的体积分数，∈
a
表示a组分的介电常数，θ
b
表示内部孔隙的体积分数，∈b表示内部孔隙的介电常数。
[0010]通过采用上述技术方案，采用复折射率模型可以估计含量较少、分布零散、无法直接测量其介电常数的混合物的等效介电常数，从而使介电常数的赋值更准确。
[0011]可选的，所述根据像素比、介电常数、以及所述多相非均质组织样品的尺寸，来构建所述多相非均质组织样品的电磁模型包括：根据公式G(x，y)＝H(x，y)/P
h
(x，y)，G(x，y)＝L(x，y)/P
l
(x，y)来确定网格大小参数，其中L(x，y)为多相非均质组织样品的宽度，H(x，y)为多相非均质组织样品的深度，P
h
(x，y)为所述剖面扫描图的纵向像素比，P
l
(x，y)为所述剖面扫描图的横向像素比，G(x，y)为网格大小参数；根据所述网格大小参数构建多相非均质组织样品的电磁模型。
[0012]通过采用上述技术方案，使电磁模型与实际的多相非均质结构的成分、尺寸更接近，有利于提高脱空辨识指标的准确度。
[0013]可选的，所述根据电磁模型识别所述多相非均质组织样品中的脱空标注区域包括：根据所述电磁模型，获取所述探测波在多相非均质组织样品中传播的B型扫描图谱；根据所述B型扫描图谱的同相轴特征识别脱空标注区域。
[0014]可选的，所述计算探测波在脱空标注区域内深度方向上的第一信号幅值平均值包括：提取所述脱空标注区域内的至少一道A型扫描图谱的数据，以计算第i道A型扫描图谱中的波峰电场强度和波谷电场强度；根据公式：A
vi
＝E
Zpi
‑
E
Zti
计算探测波在所述脱空标注区域深度方向上的信号幅值，其中E
Zpi
为所述波峰电场强度，E
Zti
为所述波谷电场强度，A
vi
为探测波在所述脱空标注区域深度方向上的信号幅值；根据公式：计算探测波在所述脱空标注区域深度方向上的第一信号幅值平均值，其中，表示第一信号幅值平均值，i表示探测区域内的至少一道A型扫描图谱中的第i道A型扫描图谱。
[0015]通过采用上述技术方案，可以防止尺寸较小的脱空区域被漏检，采用A型扫描图谱提取出的电场强度可以分析不同尺寸脱空区域的信号幅值差异指标，因而可有效量化在脱
空辨识过程中多相非均质对脱空区域的影响程度。
[0016]可选的，所述根据所述第一信号幅值平均值、第二信号幅值平均值以及第三信号幅值平均值，来确定所述脱空辨识指标，包括：根据公式计算脱空辨识指标，其中为所述第一信号幅值平均值，为所述第二信号幅值平均值，为所述第三信号幅值平均值，δ0为所述脱空辨识指标。
[0017]通过采用上述技术方案，可以利用脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，包括获取多相非均质组织样品，以及向所述多相非均质组织样品发射探测波，所述多相非均质组织样品包括集料和混合物，其特征在于，所述优化方法还包括：构建所述多相非均质组织样品的电磁模型；根据所述电磁模型，识别所述多相非均质组织样品中的脱空标注区域；计算探测波在脱空标注区域内的第一信号幅值平均值、在脱空标注区域的左相邻区域内的第二信号幅值平均值，以及在脱空标注区域的右相邻区域内的第三信号幅值平均值；根据所述第一信号幅值平均值、第二信号幅值平均值以及第三信号幅值平均值，来确定所述脱空辨识指标。2.根据权利要求1所述的多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，其特征在于，所述构建多相非均质组织样品的电磁模型包括：获取所述多相非均质组织样品的剖面扫描图；对所述剖面扫描图进行预处理，以获取所述剖面扫描图的像素比；对所述剖面扫描图的介电常数赋值；根据所述像素比、介电常数、以及所述多相非均质组织样品的尺寸，来构建所述多相非均质组织样品的电磁模型。3.根据权利要求2所述的多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，其特征在于，所述对剖面扫描图的介电常数赋值包括：根据所述集料的材质确定所述集料的介电常数，根据公式来计算混合物的介电常数，其中，θ
a
表示混合物中体积分数比最高的a组分的体积分数，∈
a
表示a组分的介电常数，θ
b
表示内部孔隙的体积分数，∈
b
表示内部孔隙的介电常数。4.根据权利要求2所述的多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，其特征在于，所述根据像素比、介电常数、以及所述多相非均质组织样品的尺寸，来构建所述多相非均质组织样品的电磁模型包括：根据公式G(x，y)＝H(x，y)/P
h
(x，y),G(x，y)＝L(x，y)/P
I
(x，y)来确定网格大小参数，其中L(x，y)为多相非均质组织样品的宽度，H(x，y)为多相非均质组织样品的深度,P
h
(x，y)为所述剖面扫描图的纵向像素比，P
I
(x，y)为所述剖面扫描图的横向像素比,G(x，y)为网格大小参数；根据所述网格大小参数构建多相非均质组织样品的电磁模型。5.根据权利要求1所述的多相非均质组织的脱空辨识指标的优化方法，其特征在于，所述根据电磁模型识别所述多相非均质组织样品中的脱空标注区域包括：根据所述电磁模型，获取所述探测波...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤永学，郭丽敏，曹智辉，陈富聚，高岭伟，贾欠可，邵峰涛，邹复勇，
申请(专利权)人：洛阳腾飞市政工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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