基于二维HHT的隧道超前探测图像识别与检测

发布时间：2018-02-27 22:48

  本文关键词： 二维HHT 二维经验模态分解(BEMD) 复信号分析 隧道超前探测　出处：《广西师范大学学报(自然科学版)》2014年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为有效分析隧道超前探测图像以避免灾害的发生,研究应用二维希尔伯特—黄变换(二维HHT)进行隧道超前探测图像的识别与检测。应用二维经验模态分解(BEMD)方法将隧道超前探测图像分解为不同频率的本征模态函数图(IMF)分量,去除含噪声的高频分量,得到重构后的新图像;再对新图像进行Hilbert变换,进而进行复信号分析,并求取图像的瞬时参数,突出图像特征。研究表明:二维HHT方法能较好地去除图像的噪声部分,并结合复信号分析所到的瞬时参数图,突出超前探测图像的异常体特征。
[Abstract]:In order to effectively analyze the tunnel advanced detection images to avoid the occurrence of disasters, In this paper, the identification and detection of tunnel advanced detection images using two-dimensional Hilbert-Huang transform (2D HHT) are studied. The tunnel advanced detection images are decomposed into intrinsic mode function (IMF) components with different frequencies by using the two-dimensional empirical mode decomposition (EMD) method. The new reconstructed image is obtained by removing the high frequency component with noise, then the new image is transformed by Hilbert, then the complex signal is analyzed, and the instantaneous parameters of the image are obtained. The study shows that the two-dimensional HHT method can remove the noise part of the image, and combine the instantaneous parameter diagram of the complex signal analysis to highlight the abnormal volume feature of the image detected ahead of time.
【作者单位】： 石家庄铁道大学电气与电子工程学院;中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51274144) 河北省自然科学基金资助项目(F2012210031,COPRC023,E2014210075) 高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金资助(200958) 博士后科学基金资助课题(2013T60197)
【分类号】：U452.1

【参考文献】

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1 沈滨,崔峰,彭思龙;二维EMD的纹理分析及图像瞬时频率估计[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年10期

2 黄大吉,赵进平,苏纪兰;希尔伯特-黄变换的端点延拓[J];海洋学报(中文版);2003年01期

3 汤井田;蔡剑华;任政勇;化希瑞;;Hilbert-Huang变换与大地电磁信号的时频分析[J];中南大学学报(自然科学版);2009年05期

【共引文献】

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6 刘兵;李聪;向磊磊;孙玉秋;;二维经验模式分解算法的改进研究[J];长江大学学报(自然科学版);2011年07期

7 王凯;安钢;樊新海;胡易平;;基于支持向量机和镜像延拓的Hilbert-Huang变换及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J];轴承;2009年12期

8 吴震宇;袁惠群;李沈;;基于EMD和模糊聚类的柴油机故障诊断[J];东北大学学报(自然科学版);2009年12期

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2 张永利;李鸿晶;;HHT方法的有效性及误差分析[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第一册）[C];2005年

3 李强伟;;Hilbert-Huang变换中边界问题的分析[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（3）[C];2008年

4 敖堂东;张明明;高敏芳;王珏;;基于HHT方法的神经元放电特征提取[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年

5 张素贞;;基于经验模态分解的心电信号基线漂移去除方法的研究[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年

6 葛鑫;刘怀山;张如一;;基于希尔伯特黄变换的瞬时属性提取方法研究[A];国家安全地球物理丛书（八）——遥感地球物理与国家安全[C];2012年

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6 李晓斌;HHT中EMD方法正交性的研究[D];昆明理工大学;2010年

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3 王书明,王家映;大地电磁信号统计特征分析[J];地震学报;2004年06期

4 盖强,张海勇,徐晓刚;Hilbert-Huang变换的自适应频率多分辨分析研究[J];电子学报;2005年03期

5 张海勇;一种新的非平稳信号分析方法——局域波分析[J];电子与信息学报;2003年10期

6 邓拥军,王伟,钱成春,王忠,戴德君;EMD方法及Hilbert变换中边界问题的处理[J];科学通报;2001年03期

7 林君,项葵葵,朱宝龙,李桐林;MT信号现场处理的实现技术研究[J];数据采集与处理;1997年01期

8 武安绪,吴培稚,兰从欣,徐平,林向东;Hilbert-Huang变换与地震信号的时频分析[J];中国地震;2005年02期

9 张郁山,梁建文,胡聿贤;应用自回归模型处理EMD方法中的边界问题[J];自然科学进展;2003年10期

10 李夕兵;张义平;左宇军;王卫华;周子龙;;岩石爆破振动信号的EMD滤波与消噪[J];中南大学学报(自然科学版);2006年01期

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6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

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本文编号：1544652