本發(fā)明涉及雨滴測量，特別涉及一種雨滴譜校正方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、沒有降水時，激光雷達(dá)功率譜通常為單峰結(jié)構(gòu)，其峰值位置表征了風(fēng)速信息，此時對應(yīng)的所有高度的頻譜分布沒有明顯的展寬，是一條窄帶。當(dāng)存在降水時，降水粒子下落速度也會產(chǎn)生多普勒頻移，激光雷達(dá)功率譜上就出現(xiàn)了雙峰結(jié)構(gòu)。

2、現(xiàn)有技術(shù)主要聚焦于求解降雨率反射譜，將雨滴的后向散射截面應(yīng)用于雨滴譜的計算中，對于粒徑的計算也只考慮了利用傳統(tǒng)經(jīng)驗公式的方法?；谶@種方式從雷達(dá)功率譜中分離出的雨滴譜中的雨滴粒徑存在結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種雨滴譜校正方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，能夠從激光雷達(dá)功率譜中提取出滿足預(yù)設(shè)條件的目標(biāo)雨滴譜，并以與預(yù)設(shè)激光雷達(dá)同步測量的雨滴譜儀采集到的雨滴粒徑構(gòu)建的標(biāo)簽和目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息對預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型進行訓(xùn)練，從而利用訓(xùn)練后的雨滴校正模型對待校正雨滴譜進行校正，解決了測得的雨滴粒徑不準(zhǔn)確的問題。其具體方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種雨滴譜校正方法，包括：

3、采集預(yù)設(shè)激光雷達(dá)的散射回波信號，對所述散射回波信號進行計算以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同距離門各自對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜；

4、判斷所述激光雷達(dá)功率譜是否存在目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果確定所述激光雷達(dá)功率譜是否為目標(biāo)雷達(dá)功率譜；

5、從確定的各所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜分別提取相應(yīng)的目標(biāo)雨滴譜；

6、基于所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建相應(yīng)的模型訓(xùn)練集，以得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集；其中，所述雨滴粒徑標(biāo)簽為基于與所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)同步測量的雨滴譜儀采集到的雨滴粒徑構(gòu)建的標(biāo)簽；

7、分別利用各所述距離門對應(yīng)的所述模型訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型，以得到訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型，并利用所述訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型對待校正雨滴譜進行校正處理，以得到相應(yīng)的校正后雨滴譜。

8、可選的，所述對所述散射回波信號進行計算以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同距離門各自對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜，包括：

9、對所述散射回波信號光進行快速傅里葉變換，以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同所述距離門對應(yīng)的初始雷達(dá)功率譜；

10、計算所述初始雷達(dá)功率譜的本底噪聲，并對所述初始雷達(dá)功率譜進行本底噪聲剔除操作，以獲取所述初始雷達(dá)功率譜對應(yīng)的所述激光雷達(dá)功率譜。

11、可選的，所述判斷所述激光雷達(dá)功率譜是否存在目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果確定所述激光雷達(dá)功率譜是否為目標(biāo)雷達(dá)功率譜，包括：

12、將當(dāng)前遍歷到的激光雷達(dá)功率譜確定為當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜，判斷當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜的信噪比是否大于相應(yīng)的信噪比閾值，以得到相應(yīng)的第一當(dāng)前判斷結(jié)果；

13、若第一當(dāng)前判斷結(jié)果表明當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜的信噪比大于相應(yīng)的信噪比閾值，則判斷當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜是否存在所述目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的第二當(dāng)前判斷結(jié)果確定當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜是否為所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜，然后遍歷下一激光雷達(dá)功率譜以得到新的當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜；

14、若第一當(dāng)前判斷結(jié)果表明當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜的信噪比不大于相應(yīng)的信噪比閾值，則遍歷下一激光雷達(dá)功率譜以得到新的當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜；

15、重新跳轉(zhuǎn)至所述判斷當(dāng)前激光雷達(dá)功率譜的信噪比是否大于相應(yīng)的信噪比閾值的步驟，直到遍歷完所有的所述激光雷達(dá)功率譜。

16、可選的，所述從確定的各所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜分別提取相應(yīng)的目標(biāo)雨滴譜，包括：

17、確定所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜對應(yīng)的初始雨滴譜的第一初始譜數(shù)據(jù)，并通過預(yù)設(shè)算法與所述第一初始譜數(shù)據(jù)獲取所述初始雨滴譜相應(yīng)的第二初始譜數(shù)據(jù)；

18、基于所述第一初始譜數(shù)據(jù)與所述第二初始譜數(shù)據(jù)從所述初始雨滴譜中確定出所述目標(biāo)雨滴譜。

19、可選的，所述基于所述第一初始譜數(shù)據(jù)與所述第二初始譜數(shù)據(jù)從所述初始雨滴譜中確定出所述目標(biāo)雨滴譜，包括：

20、計算所述初始雨滴譜的所述第一初始譜數(shù)據(jù)相應(yīng)的第一均方根誤差和所述第二初始譜數(shù)據(jù)相應(yīng)的第二均方根誤差，并判斷所述第一均方根誤差與所述第二均方根誤差是否大于相應(yīng)的第一均方根誤差閾值與第二均方根誤差閾值；

21、若所述第一均方根誤差小于所述第一均方根誤差閾值，且所述第二均方根誤差小于所述第二均方根誤差閾值，則將所述初始雨滴譜確定為所述目標(biāo)雨滴譜。

22、可選的，所述基于所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建相應(yīng)的模型訓(xùn)練集，以得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集，包括：

23、構(gòu)建包含所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的所述距離門的距離門信息的目標(biāo)數(shù)據(jù)；

24、為所述目標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)注上相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽，得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集，以在對所述預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型進行訓(xùn)練的過程中，將所述模型訓(xùn)練集中的所述目標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型的輸入端進行訓(xùn)練，以及將所述模型訓(xùn)練集中的所述雨滴粒徑標(biāo)簽發(fā)送至所述預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型的輸出端進行訓(xùn)練。

25、第二方面，本技術(shù)提供了一種雨滴譜校正模型訓(xùn)練方法，包括：

26、采集預(yù)設(shè)激光雷達(dá)的散射回波信號，對所述散射回波信號進行計算以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同距離門各自對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜；

27、判斷所述激光雷達(dá)功率譜是否存在目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果確定所述激光雷達(dá)功率譜是否為目標(biāo)雷達(dá)功率譜；

28、從確定的各所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜分別提取相應(yīng)的目標(biāo)雨滴譜；

29、基于所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建相應(yīng)的模型訓(xùn)練集，以得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集；其中，所述雨滴粒徑標(biāo)簽為基于與所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)同步測量的雨滴譜儀采集到的雨滴粒徑構(gòu)建的標(biāo)簽；

30、分別利用各所述距離門對應(yīng)的所述模型訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型，以得到訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型。

31、第三方面，本技術(shù)提供了一種雨滴譜校正裝置，包括：

32、功率譜獲取模塊，用于采集預(yù)設(shè)激光雷達(dá)的散射回波信號，對所述散射回波信號進行計算以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同距離門各自對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜；

33、功率譜確定模塊，用于判斷所述激光雷達(dá)功率譜是否存在目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果確定所述激光雷達(dá)功率譜是否為目標(biāo)雷達(dá)功率譜；

34、雨滴譜提取模塊，用于從確定的各所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜分別提取相應(yīng)的目標(biāo)雨滴譜；

35、訓(xùn)練集構(gòu)建模塊，用于基于所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建相應(yīng)的模型訓(xùn)練集，以得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集；其中，所述雨滴粒徑標(biāo)簽為基于與所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)同步測量的雨滴譜儀采集到的雨滴粒徑構(gòu)建的標(biāo)簽；

36、雨滴譜矯正模塊，用于分別利用各所述距離門對應(yīng)的所述模型訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型，以得到訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型，并利用所述訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型對待校正雨滴譜進行校正處理，以得到相應(yīng)的校正后雨滴譜。

37、第四方面，本技術(shù)提供了一種電子設(shè)備，包括：

38、存儲器，用于保存計算機程序；

39、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)前述的雨滴譜校正方法。

40、第五方面，本技術(shù)提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，用于保存計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的雨滴譜校正方法。

41、本技術(shù)中，首先采集預(yù)設(shè)激光雷達(dá)的散射回波信號，對所述散射回波信號進行計算以獲取所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)中不同距離門各自對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜；判斷所述激光雷達(dá)功率譜是否存在目標(biāo)雙峰結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相應(yīng)的判斷結(jié)果確定所述激光雷達(dá)功率譜是否為目標(biāo)雷達(dá)功率譜；然后從確定的各所述目標(biāo)雷達(dá)功率譜分別提取相應(yīng)的目標(biāo)雨滴譜；之后基于所述目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息以及相應(yīng)的雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建相應(yīng)的模型訓(xùn)練集，以得到分別對應(yīng)不同所述距離門的若干模型訓(xùn)練集；其中，所述雨滴粒徑標(biāo)簽為基于與所述預(yù)設(shè)激光雷達(dá)同步測量的雨滴譜儀采集到的雨滴粒徑構(gòu)建的標(biāo)簽；最后分別利用各所述距離門對應(yīng)的所述模型訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型，以得到訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型，并利用所述訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型對待校正雨滴譜進行校正處理，以得到相應(yīng)的校正后雨滴譜。由此可見，本技術(shù)通過基于激光雷達(dá)不同距離門對應(yīng)的激光雷達(dá)功率譜中獲取到目標(biāo)雨滴譜，并利用目標(biāo)雨滴譜的第一特征信息和雨滴粒徑標(biāo)簽構(gòu)建模型訓(xùn)練集對預(yù)設(shè)雨滴譜校正模型進行訓(xùn)練，從而提高了訓(xùn)練后的雨滴譜校正模型輸出雨滴粒徑的準(zhǔn)確性。