在线压缩感知方法及其在漏磁检测中的应用.pdf

《在线压缩感知方法及其在漏磁检测中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第7期2017年7月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrumentV01．38No．7Jul．2017在线压缩感知方法及其在漏磁检测中的应用张兰勇1,2，陈辉煌1，刘(1哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨胜1。ChristosPapavassiliou2150001；2帝国理工学院伦敦SW72AZ)摘要：以长距离油管的漏磁检测系统为研究对象，研究了漏磁检测数据的在线压缩算法。针对嵌入式在线工作环境下，传统的数据压缩方法难以应用的问题，引入压缩感知(cs)理论，提出了漏磁检测数据在线cs压缩方法。确定了小波基作为漏磁信号的最佳稀疏表示基，

2、并推导了小波稀疏基矩阵的数学表达公式；提出Welch界和PRP共轭梯度算法的测量矩阵优化算法；提出了漏磁检测数据的重要数据段筛选方法，极大地减少了数据存储量。仿真试验证明了所提出在线压缩算法极大地减少了在线环境压缩编码的运算复杂度，具有简单迅速、压缩比高、重构精度高等优点，符合漏磁检测数据在线压缩的实际要求。关键词：压缩感知；漏磁检测；在线压缩；数据筛选中图分类号：TN98TP23THl7文献标识码：A国家标准学科分类代码：081lOn-linecompressedsensingmethodanditsapplicationinmagneticfluxleakagedetect

3、ionZhangLanyon91一，ChenHuihuan91，LiuShen91，ChristosPapavassiliou2(J．SchoolofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．ImperialCollegeLondon，London．s孵2AZ，UK)Abstract：Inthisdissertation，takingthemagneticfluxleakage(MFL)detectionsystemforlong—distanceoilpipelineasstudyobject，th

4、eonlinecompressionalgorithmofmagneticfluxleakagedetectiondataisstudied．Aimingattheproblemthattraditionaldatacompressionmethodisdifficulttoapplyintheembeddedonlineworkenvironment，compressedsensing(CS)theoryisintroducedandanonlineCScompressionmethodforMFLdetectiondataisproposed．Thewaveletbasei

5、sdeterminedasthebestsparserepresentationbaseofthemagneticfluxleakagesignal，andthemathematicalexpressionofthewaveletsparsebasematrixisderived；AmeasurementmatrixoptimizationalgorithmbasedonWelchboundandPRPconjugategradientalgorithmisproposed；AnimportantdatasegmentscreeningmethodoftheMFLdetecti

6、ondataisproposed，whichgreatlyreducesthedatastoragesize．Thesimulationresultsshowthattheproposedonlinecompressionalgorithmgreatlyreducesthecomputationcomplexityofcompressionencodinginonlineenvironment，hastheadvantagesofsimpleandrapidoperation，highcompressionratio，highreconstructionprecisionand

7、etc．，andmeetstheactualrequirementsofMFLdetectiondataonlinecompression．Keywords：compressedsensing；magneticfluxleakagedetection；onlinecompression；datascreening1引言由于钢制长输石油管道缺陷检测的特殊工作环境(电磁屏蔽、无拖缆)，漏磁检测数据无法实时的传送至地面，需要存储在检测机器人携带的存储介质内。由于信息量极其大，必须对检测数据进行在线