本申請涉及光信號處理，尤其涉及一種光電探測器的信號處理方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，在現(xiàn)代安全檢查和工業(yè)檢測領(lǐng)域，對危險品的檢測需求日益增加，尤其是在機場、港口、化工廠等關(guān)鍵場所。傳統(tǒng)的檢測方法，如x射線成像、金屬探測和化學(xué)分析，雖然在一定程度上滿足了基本的安全需求，但在檢測微量或隱蔽危險品方面存在明顯的局限性。特別是對于一些低濃度、高隱蔽性的危險物質(zhì)，傳統(tǒng)方法往往難以達到理想的檢測精度。

2、近年來，光電探測技術(shù)因其高靈敏度和非接觸式檢測的特點，在危險品檢測中展現(xiàn)出巨大的潛力。光電探測器通過捕捉物質(zhì)發(fā)出的微弱光信號，可以實現(xiàn)對危險品的遠程、快速檢測。然而，現(xiàn)有的光電探測技術(shù)在處理弱信號時仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，環(huán)境噪聲和背景光的干擾嚴重降低了檢測信號的信噪比，導(dǎo)致檢測精度不高；另一方面，光電探測器本身的響應(yīng)特性和噪聲水平也限制了其在弱信號檢測中的性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N光電探測器的信號處理方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，用于提高光電探測器的精度和對弱信號的檢測能力。

2、第一方面，本申請實施例提供一種光電探測器的信號處理方法，該方法包括：

3、分別計算多個數(shù)字信號幀的幅值直方圖，以及根據(jù)每兩個相鄰的所述數(shù)字信號幀計算幀間差分，得到初步運動特征，多個所述數(shù)字信號幀為根據(jù)光電探測器輸出的原始信號幀進行分割得到的；

4、將每個數(shù)字信號幀劃分為多個采樣子區(qū)域，并生成分區(qū)加權(quán)矩陣，根據(jù)所述分區(qū)加權(quán)矩陣對所述采樣子區(qū)域?qū)?yīng)的所述幅值直方圖進行加權(quán)組合，得到分區(qū)加權(quán)幅值序列；

5、對所述分區(qū)加權(quán)幅值序列進行時間序列分析，得到穩(wěn)定幅值序列，將所述穩(wěn)定幅值序列輸入預(yù)設(shè)的高斯混合模型進行核密度估計，得到幅值概率特征；

6、根據(jù)所述數(shù)字信號幀中的每個采樣點及其相鄰采樣點，確定每個所述采樣點的第一變化特征，根據(jù)所述第一變化特征和幅值概率特征，得到第二變化特征，對所述第二變化特征進行聚類分析，得到第三變化特征；

7、根據(jù)所述第三變化特征和所述分區(qū)加權(quán)幅值序列，確定預(yù)選采樣時區(qū)；

8、根據(jù)預(yù)設(shè)的高斯分布函數(shù)、所述分區(qū)加權(quán)幅值序列和所述第三變化特征構(gòu)建概率預(yù)測模型，將所述預(yù)選采樣時區(qū)輸入所述概率預(yù)測模型，輸出目標(biāo)采樣時區(qū)，根據(jù)所述目標(biāo)采樣時區(qū)輸出信號檢測信息。

9、第二方面，本申請實施例提供一種光電探測器的信號處理裝置，該裝置包括：

10、第一計算模塊，用于分別計算多個數(shù)字信號幀的幅值直方圖，以及根據(jù)每兩個相鄰的所述數(shù)字信號幀計算幀間差分，得到初步運動特征，多個所述數(shù)字信號幀為根據(jù)光電探測器輸出的原始信號幀進行分割得到的；

11、第二計算模塊，用于將每個數(shù)字信號幀劃分為多個采樣子區(qū)域，并生成分區(qū)加權(quán)矩陣，根據(jù)所述分區(qū)加權(quán)矩陣對所述采樣子區(qū)域?qū)?yīng)的所述幅值直方圖進行加權(quán)組合，得到分區(qū)加權(quán)幅值序列；

12、幅值分析模塊，用于對所述分區(qū)加權(quán)幅值序列進行時間序列分析，得到穩(wěn)定幅值序列，將所述穩(wěn)定幅值序列輸入預(yù)設(shè)的高斯混合模型進行核密度估計，得到幅值概率特征；

13、變化分析模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字信號幀中的每個采樣點及其相鄰采樣點，確定每個所述采樣點的第一變化特征，根據(jù)所述第一變化特征和幅值概率特征，得到第二變化特征，對所述第二變化特征進行聚類分析，得到第三變化特征；

14、時區(qū)確定模塊，用于根據(jù)所述第三變化特征和所述分區(qū)加權(quán)幅值序列，確定預(yù)選采樣時區(qū)；

15、結(jié)果輸出模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的高斯分布函數(shù)、所述分區(qū)加權(quán)幅值序列和所述第三變化特征構(gòu)建概率預(yù)測模型，將所述預(yù)選采樣時區(qū)輸入所述概率預(yù)測模型，輸出目標(biāo)采樣時區(qū)，根據(jù)所述目標(biāo)采樣時區(qū)輸出信號檢測信息。

16、第三方面，本申請實施例提供一種光電探測模塊，所述光電探測模塊包括存儲器和處理器；

17、所述存儲器用于存儲計算機程序；

18、所述處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序并在執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如本申請實施例中任一種所述的光電探測器的信號處理方法。

19、第四方面，本申請實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時使所述處理器實現(xiàn)如本申請實施例中任一種所述的光電探測器的信號處理方法。

20、本申請實施例提供光電探測器的信號處理方法，該方法包括：分別計算多個數(shù)字信號幀的幅值直方圖，以及根據(jù)每兩個相鄰的數(shù)字信號幀計算幀間差分，得到初步運動特征，多個數(shù)字信號幀為根據(jù)光電探測器輸出的原始信號幀進行分割得到的；將每個數(shù)字信號幀劃分為多個采樣子區(qū)域，并生成分區(qū)加權(quán)矩陣，根據(jù)分區(qū)加權(quán)矩陣對采樣子區(qū)域?qū)?yīng)的幅值直方圖進行加權(quán)組合，得到分區(qū)加權(quán)幅值序列；對分區(qū)加權(quán)幅值序列進行時間序列分析，得到穩(wěn)定幅值序列，將穩(wěn)定幅值序列輸入預(yù)設(shè)的高斯混合模型進行核密度估計，得到幅值概率特征；根據(jù)數(shù)字信號幀中的每個采樣點及其相鄰采樣點，確定每個采樣點的第一變化特征，根據(jù)第一變化特征和幅值概率特征，得到第二變化特征，對第二變化特征進行聚類分析，得到第三變化特征；根據(jù)第三變化特征和分區(qū)加權(quán)幅值序列，確定預(yù)選采樣時區(qū)；根據(jù)預(yù)設(shè)的高斯分布函數(shù)、分區(qū)加權(quán)幅值序列和第三變化特征構(gòu)建概率預(yù)測模型，將預(yù)選采樣時區(qū)輸入概率預(yù)測模型，輸出目標(biāo)采樣時區(qū)，根據(jù)目標(biāo)采樣時區(qū)輸出信號檢測信息。本申請實施例提供的光電探測器信號處理方法通過多級信號處理和特征提取，有效提升了弱信號檢測的精度和可靠性，通過幀間差分和分區(qū)加權(quán)矩陣，增強了運動特征的檢測能力，用高斯混合模型和核密度估計，提高了幅值概率特征的準(zhǔn)確性，通過聚類分析和概率預(yù)測模型，實現(xiàn)了對目標(biāo)采樣時區(qū)的精確識別，顯著提升了檢測系統(tǒng)的整體性能和抗干擾能力。

技術(shù)特征：

1.一種光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述分別計算多個數(shù)字信號幀的幅值直方圖，以及根據(jù)每兩個相鄰的所述數(shù)字信號幀計算幀間差分，得到初步運動特征，包括：

3.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述將每個數(shù)字信號幀劃分為多個采樣子區(qū)域，并生成分區(qū)加權(quán)矩陣，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述對所述分區(qū)加權(quán)幅值序列進行時間序列分析，得到穩(wěn)定幅值序列，將所述穩(wěn)定幅值序列輸入預(yù)設(shè)的高斯混合模型進行核密度估計，得到幅值概率特征，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述數(shù)字信號幀中的每個采樣點及其相鄰采樣點，確定每個所述采樣點的第一變化特征，根據(jù)所述第一變化特征和幅值概率特征，得到第二變化特征，對所述第二變化特征進行聚類分析，得到第三變化特征，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第三變化特征和所述分區(qū)加權(quán)幅值序列，確定預(yù)選采樣時區(qū)，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的光電探測器的信號處理方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的高斯分布函數(shù)、所述分區(qū)加權(quán)幅值序列和所述第三變化特征構(gòu)建概率預(yù)測模型，將所述預(yù)選采樣時區(qū)輸入所述概率預(yù)測模型，輸出目標(biāo)采樣時區(qū)，包括：

8.一種光電探測器的信號處理裝置，其特征在于，所述光電探測器的信號處理裝置包括：

9.一種光電探測模塊，其特征在于，所述光電探測模塊包括存儲器和處理器；

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時使所述處理器實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一種所述的光電探測器的信號處理方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N光電探測器的信號處理方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，該方法包括：對原始信號幀提取幅值直方圖和初步初步運動特征，根據(jù)分區(qū)加權(quán)矩陣對幅值直方圖進行加權(quán)組合，得到分區(qū)加權(quán)幅值序列，對分區(qū)加權(quán)幅值序列進行時間序列分析，得到穩(wěn)定幅值序列，將穩(wěn)定幅值序列輸入預(yù)設(shè)的高斯混合模型進行核密度估計，得到幅值概率特征；根據(jù)數(shù)字信號幀中的每個采樣點的第一變化特征，根據(jù)第一變化特征、幅值概率特征和聚類分析算法，得到第三變化特征；根據(jù)第三變化特征和分區(qū)加權(quán)幅值序列，確定預(yù)選采樣時區(qū)；根據(jù)預(yù)設(shè)的高斯分布函數(shù)、分區(qū)加權(quán)幅值序列和第三變化特征構(gòu)建概率預(yù)測模型，將預(yù)選采樣時區(qū)輸入概率預(yù)測模型，輸出信號檢測信息。

技術(shù)研發(fā)人員：周其,梁志康,鄒洋,周康
受保護的技術(shù)使用者：深圳市維度科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19