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专利号: 2023117239038
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,具体包括如下步骤:S1,激光雷达采集原始数据;

S2,对原始数据十六进制数据转换为十进制数据;

S3,建立一维卷积稠密连接网络,利用一维卷积稠密连接网络进行全波形数据去噪;

S4,将去噪后的机载激光雷达全波形数据输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S2具体包括如下步骤:S2.1,调用系统线程,读取计算机处理器的总线程数,确定要使用的线程数量;

S2.2,各个线程加载原始数据的每一批数据,之后各个线程进行相同流程的操作,即将数据从十六进制有符号数转换为十进制的回波强度数据;

S2.3,按照批次顺序保存为一个全波形数据文件。

3.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3具体包括如下步骤:S3.1,建立一维卷积稠密连接网络包括:输入层、八个稠密块、八个过渡层和输出层;并且输入层连接第一稠密块后再连接第一过渡层,然后其余七个稠密块和七个过渡层交替连接,最后连接输出层;

S3.2,将全波形数据输入输入层,输入层包括输入操作和卷积操作,卷积操作利用复合函数 表示,复合函数 依次执行:数据批归一化、一维卷积和ReLU激活函数操作,经过一维卷积后的全波形数据提升维度;

S3.3,经过升维后的全波形数据进入第一稠密块进行特征提取,第一稠密块由六个稠密层稠密连接构成,并每个稠密层由两个大小不同的卷积核构成的卷积层连接组成,若稠密块中的第 个稠密层的输出为 ,稠密层执行的操作用 表示,则第个稠密层的输出可表示为: ;

若在稠密块中每个稠密层的通道数的增长率为 ,数据在输入稠密层前的通道数为,则经过 个稠密层后的通道数 表示为:;

S3.4,全波形数据进入第一过渡层,数据经过第一过渡层中的一维卷积层后通道数被压缩,随后进行平均池化操作;

S3.5,随后数据再通过七次如步骤S3.3‑步骤S3.5的操作,最后经过输出层输出,输出层由一个卷积层和输出操作组成,卷积层将通道数压缩,输出操作批量输出去噪数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3.3中,每个稠密块中包括六个稠密层,每个稠密块中的每个稠密层都与其他稠密层直接连接,这种连接方式称为稠密连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3.2中的一维卷积的卷积核为1*3。

6.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3.3中的每个稠密层中的两个大小不同的卷积核分别为:1*5和1*1;并且数据先经过卷积核为1*5的卷积层,再经过1*1的卷积层。

7.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3.4中的一维卷积层的卷积核为1*1。

8.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的全波形数据去噪方法,其特征在于,步骤S3.5中的卷积层的卷积核为1*1。