【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分区域识别测量，具体涉及一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法及相关系统。
技术介绍
1、随着无线通信技术、定位技术以及传感器技术的不断成熟,时空轨迹数据的获取变得越来越容易。时空轨迹数据是由一系列包含位置、时间、速度、航向等信息的轨迹点组成,蕴含着移动对象丰富的时空动态信息，不仅刻画了移动对象的行为模式与活动规律，还揭示了事物演化的内在机理。通过数据挖掘，来发现隐藏在轨迹数据中有价值的规律和知识，可以广泛地服务于活动推荐、城市规划、公共安全、国防军事等诸多领域,因此有着重要的研究价值和意义。
2、现有的分区域识别激光雷达通过混频信号处理仅能够实现测距和测速，受限于带宽，其无法实现精确的形变与振动位移测量以及多点/多目标的同步振动测量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有的分区域识别激光雷达通过混频信号处理仅能够实现测距和测速，受限于带宽，其无法实现精确的形变与振动位移测量以及多点/多目标的同步振动测量的问题，提供一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法及相关系统。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，包括：
4、通过循环扫描发射各测点的线性频率调制的激光雷达信号，将本振激光信号与回波激光信号进行相干处理，得到的激光相干信号；
5、从各测点中提取有效测点的激光相干信号的频率，计算出被测物体表面上各测点到信号发射
6、从各激光相干信号中提取每个循环遍历扫描周期内，点云中各点的相位信息，经相位信息解卷绕处理，得到各测点的形变与振动位移信息。
7、本专利技术进一步的改进在于，循环扫描发射采用fmcw激光雷达。
8、本专利技术进一步的改进在于，fmcw激光雷达采用循环扫描的方式，持续发射一束或同时发射多束线性频率调制的激光信号，周期性地遍历扫描整个被测物体并记录扫描过程中激光波束相对于初始位置在水平方向和竖直方向的夹角。
9、本专利技术进一步的改进在于，从各激光相干信号中提取每个循环遍历扫描周期内，点云中各点的相位信息采用通过非线性相位解调。
10、第二方面，本专利技术提供一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，包括：
11、扫描控制单元，用于控制发射器发射激光信号，控制激光接收器接收回波激光信号；
12、激光发射器，用于发射激光信号至被测物体；
13、激光接收器，用于接收被测物体反射的回波激光信号；
14、干涉接收单元，用于根据发射激光信号和回波激光信号生成激光相干信号；
15、信号采集模块，用于将激光相干信号传输至目标探测、定位与成像模块和形变与振动位移提取模块；
16、目标探测、定位与成像模块，用于对激光相干信号进行处理，进行目标探测，根据激光方向与探测距离信息对目标进行定位，后根据目标点云信息对被测目标进行成像；
17、形变与振动位移提取模块，用于根据目标探测、定位与成像模块得到的目标位置信息以及在扫描过程中采集得到的激光相干信号，提取待测点的形变与振动位移信息；
18、显示与保存模块，用于显示目标点云成像结果和形变与振动位移信息，并进行保存。
19、本专利技术进一步的改进在于，扫描控制单元、激光发射器、激光接收器和干涉接收单元共同组成fmcw激光雷达模块。
20、第三方面，本专利技术提供一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，包括：
21、激光相干信号获取模块，用于通过循环扫描发射各测点的线性频率调制的激光雷达信号，将本振激光信号与回波激光信号进行相干处理，得到的激光相干信号；
22、点云获取模块，用于从各测点中提取有效测点的激光相干信号的频率，计算出被测物体表面上各测点到信号发射源的距离，对被测目标进行定位，得到被测物体的点云；
23、形变与振动位移信息获取模块，用于从各激光相干信号中提取每个循环遍历扫描周期内，点云中各点的相位信息，经相位信息解卷绕处理，得到各测点的形变与振动位移信息。
24、本专利技术进一步的改进在于，激光相干信号获取模块通过如下方法实现：
25、fmcw激光雷达采用循环扫描的方式，持续发射一束或同时发射多束线性频率调制的激光信号，周期性地遍历扫描整个被测物体并记录扫描过程中激光波束相对于初始位置在水平方向和竖直方向的夹角。
26、第四方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法的步骤。
27、第五方面，本专利技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法的步骤。
28、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
29、本专利技术通过将回波激光信号与本振激光信号进行相干处理，可以实现高精度的距离测量。这有助于精确测量被测物体表面上各测点到信号发射源的距离。本专利技术通过计算每个测点到信号发射源的距离，可以实现被测目标的三维定位，生成点云数据。通过非线性相位解调从各测点激光相干信号的频率中提取每个循环遍历扫描周期内各测点的相位信息，经相位信息解卷绕处理得到全场各测点的形变与振动位移信息，本专利技术能够实现精确的形变与振动位移测量，其次通过扫描的方法，实现全场多测点/目标的同步测量。本专利技术采用的激光雷达技术具有很高的距离分辨率和角度分辨率，因此可以捕获细节丰富的目标信息。
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1.一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，循环扫描发射采用FMCW激光雷达。
3.根据权利要求2所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，FMCW激光雷达采用循环扫描的方式，持续发射一束或同时发射多束线性频率调制的激光信号，周期性地遍历扫描整个被测物体并记录扫描过程中激光波束相对于初始位置在水平方向和竖直方向的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，从各激光相干信号中提取每个循环遍历扫描周期内，点云中各点的相位信息采用通过非线性相位解调。
5.一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，其特征在于，扫描控制单元、激光发射器、激光接收器和干涉接收单元共同组成FMCW激光雷达模块。
7.一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，其特征在于，包括：
8.根据
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，循环扫描发射采用fmcw激光雷达。
3.根据权利要求2所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，fmcw激光雷达采用循环扫描的方式，持续发射一束或同时发射多束线性频率调制的激光信号，周期性地遍历扫描整个被测物体并记录扫描过程中激光波束相对于初始位置在水平方向和竖直方向的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种分区域识别的结构热与振动形变测量方法，其特征在于，从各激光相干信号中提取每个循环遍历扫描周期内，点云中各点的相位信息采用通过非线性相位解调。
5.一种分区域识别的结构热与振动形变测量系统，其特征在于，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：堵根旺，马玉华，焦力刚，任延南，徐戈宇，白计平，周科，杨青，赵博，潘渤，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司丹东电厂，
类型：发明
国别省市：
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