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多尺度异常变化检测及其在裂缝检测中的应用

江勇  
【摘要】:异常变化检测通过对信号变化规律的统计预测,发现信号中的异常变化,是一种检测信号微弱变化特别有效的方法,近年来在自动控制、时间序列分析和工业质量管理等方面获得了广泛的应用,受到理论界和工业界的广泛关注。本文将该方法与小波多尺度分析相结合,提出多尺度异常变化检测,它可以在不同的尺度下检测信号的异常变化,发展了异常变化检测的方法理论。我们将该方法与地下裂缝检测相结合,取得了较好的效果。本文所取得的成果和贡献包括: 1.由于多尺度异常变化检测与多尺度边缘检测在理论方法的相似性,采用了多尺度边缘检测技术中成熟的方法技术,在异常变化检测方法的基础上,结合小波多尺度分析,形成多尺度异常变化检测方法。 2.针对基于滑动时窗的小波变换中小波系数重复计算的问题,通过预先存储一部分小波系数,避免重复计算过程,以较小的存储空间为代价,获得了计算效率很高的小波变换快速算法。理论计算结果表明:基于滑动时窗的小波变换快速算法快速、稳定,是一种值得推广使用的高效算法。 3.把多尺度异常变化检测技术应用于地下裂缝的识别,展出地震裂缝的多尺度异常变化检测技术,为判断地下介质横向变化,识别多尺变地质异常体以及预测裂缝系统分布等提供了新的思路和方法。实际资料的处理结果表明了该方法的有效性。


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