-
با پیشرفت فناوری، دستکاری و انتشار رسانه های رقومی مانند عکس، صوت و ویدئو به به سرعت در حال گسترش است. این روند سبب شده است تا مشکلاتی مانند کپی غیرمجاز نیز اهمیت بیشتری پیدا کند. نشانه گذاری روشی برای حفاظت از حق نشر و یا انتقال پنهان اطلاعات است. استفاده از تبدیل موجک به دلیل توانایی خوب آن در مدلسازی سیستم بینایی انسان رویکرد مناسبی در انواع روش های نشانه گذاری می باشد. تبدیل های توسعه یافته موجک نیز همچون تبدیل موجک در انواع کاربرد های پردازش تصویر به کار گرفته شده اند و نتایج خوبی از آن ها گزارش شده است. تاکنون پژوهشی متمرکز در حوزه اثربخشی موجک های توسعه یافته بر مقاومت نشانه گذاری ارائه نشده است. در این مقاله تاثیر توسعه های تبدیل موجک در حمله های مختلف بررسی شده است. بدین منظور چارچوبی عمومی مبتنی بر تجزیه ماتریسی مقدار تکین دوقطری، برای جاسازی و استخراج نشانه پیشنهاد می شود. در آزمایش های صورت گرفته طیف گسترده ای از انواع حمله ها جهت آزمون مقاومت نشانه گذاری استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که موجک های سنتی مقاومت خوبی مقابل حمله هایی نظیر فشرده سازی و نویز ها دارند اما در برابر حمله های هندسی مانند دوران و قیچی کردن مقاومت کمتری دارند. درعوض توسعه های موجک گسسته چندجهته برخلاف موجک سنتی مقاومت بهتری در برابر حمله های هندسی دارند.کلید واژگان: نشانه گذاری رقومی, تبدیل موجک, توسعه های تبدیل موجک, تجزیه ماتریسیWith advance of technology, manipulation and distribution of digital media such as image, audio and video has been widespread explosively. This causes problems like unauthorized copy being more important. Watermarking is a method for copyright protection and hidden information transfer. Wavelet transform has good functionality in various watermarking methods because of its good ability of modeling human visual system. Wavelet transform extensions like basic wavelet are utilized in variety applications of image processing and good results have been reported from them. No comprehensive research has been done in efficiency of extended wavelets on watermarking robustness. In this paper efficiency of wavelet transform extensions is investigated in different attacks. For this purpose a general framework is proposed for embedding and watermark extraction based on bidiagonal singular value factorization. Results show classic wavelets have good robustness against attacks like compression and noises, but they have less robustness against geometric attacks such as rotation and shearing. Unlike classic wavelets, multidirectional wavelet extensions are robust in geometrical attacks.Keywords: digital watermarking, Wavelet Transform, extensions of wavelet transform, matrix factorization
-
توسعه تحلیلی آنالیز سیگنال ارتعاشی بوسیله سیستم موجک های چند گانه DGHM برای تشخیص عیوب موضعی و پدیده های گذرا در سیستم های مکانیکیدر این مقابله با استفاده از سیستم موجک های چندگانه، آنالیز سیگنال های ارتعاشی برای تشخیص عیوب موضعی و پدیده های گذرا توسعه یافته است. برخلاف سیستم موجک های اسکالر که ضرائب تبدیل آنها در مقیاس های مختلف پارامترهای اسکالر می باشند، ضرایب تبدیل در سیستم موجک های چندگانه پارامترهای برداری هستند و بدست آوردن آنها مستلزم بکارگیری تکنیک های محاسباتی خاصی می باشد. در تحقیق حاضر با ایده گرفتن از نحوه محاسبه ضرایب تبدیل در سیستم موجک های اسکالر و با در نظر گرفتن خاصیت متعامد بودن توابع مقیاس و توابع موجک در سیستم های موجک های چندگانه، ضرایب تبدیل موجک های چندگانه در مقیاس های مختلف محاسبه شده است. برای اطمینان از صحت نتایج بدست آمده از آنالیز موجک های چندگانه، بعد از تجزیه سیگنال مورد نظر به تصاویر آن در سطوح مختلف توابع مقیاس و توابع موجک، سهم سیگنال در سطوح مختلف فضاهای توابع مقیاس و توابع موجک با هم ترکیب شده و سیگنال اولیه بازسازی شده است که این امر صحت بکارگیری روش را نشان می دهد. نتایج حاصل از آنالیز سیگنال های مختلف نشان می دهد که سیستم موجک های، سیگنال را به بازه های فرکانسی بیشتری تجزیه کرده و امکان ردیابی موثرتر تغییرات موضعی موجود در یک سیگنال ارتعاشی را که ممکن است ناشی از یک خرابی موضعی در سیستم مکانیکی مورد مطالعه باشد فراهم می کند و همین امر یکی از مزایای سیستم موجک های چندگانه نسبت به سیستم موجک های اسکالر می باشد.
کلید واژگان: موجک های چند گانه DGHM, آنالیز سیگنال های ارتعاشی, عیب یابی -
موجک ها ابزاری قوی برای تجزیه، تحلیل و پردازش سیگنال های دیجیتال هستند. تبدیل موجک، نمایش دامنه-زمان یک سیگنال را در قالب ضرایب موجک به نمایش فرکانس-زمان تبدیل می کند. ضرایب موجک می توانند در قالب یک روش وابسته به فرکانس برای دستیابی به اثرات پردازش های گوناگون سیگنال، به کار گرفته شوند و همچنین تبدیل موجک معکوس، ضرایب موجک بدست آمده را به نمایش دامنه-زمان به منظور دست یابی به یک سیگنال اصلاح شده، تبدیل می کند. در این مقاله بعد از یک مرور کلی از روش فوریه و تبدیل موجک، موجک هار و موجک دوبچیز شرح داده می شود و پس از آن چند پردازش سیگنال از موجک ها شامل حدف نویز، پالایش موجک، فشرده سازی داده، اثرات موسیقیایی و نیز یک اجرای جاوای مبتنی بر پردازشگرهای موجک، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.کلید واژگان: تبدیل موجک, تبدیل فوریه, پردازش سیگنال, موجک هار, اثرات دیجیتال
-
ارزیابی خرابی های سطحی راه جزء مراحل اصلی فرآیند مدیریت روسازی است. در دهه گذشته، مطالعات وسیعی پیرامون توسعه روش های خودکار شناسایی خرابی های روسازی انجام گرفته که غالبا بر پایه بینایی کامپیوتر و فنون پردازش تصویر هستند. یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده سیستم های بینایی ماشین، الگوریتم استخراج ویژگی تصویر است. ویژگی های بافتی در مقایسه با دیگر ویژگی ها هم چون رنگ و ویژگی های هندسی، اطلاعات جامع تر و دقیق تری از الگو های موجود در ناحیه های تصویر ارائه می نمایند. در سال های اخیر روش های آنالیز چندرزولوشن هم چون تبدیل موجک، ابزار کارآمدی جهت تجزیه و تحلیل بافت تصویر با سرعت و دقتی منحصربفرد فراهم آورده است. در این پژوهش، پس از برداشت تصاویر شش گروه مختلف از خرابی های روسازی آسفالتی در شرایط کنترل شده، به منظور تحلیل ساختاری آن ها، از 3 نوع تبدیل موجک گسسته دوبعدی شامل موجک های Haar، Daubechies 3 و Coiflet 1 استفاده گردید. علاوه بر تبدیل های فوق، به منظور آنالیز میزان حساسیت جهتی تبدیل موجک در شناسایی بافت خرابی ها، تبدیل جهت دار موجک مختلط دردرختی نیز بر روی تصاویر اعمال گردید. پس از تجزیه تصاویر توسط اعمال تبدیل های مذکور، آمارگان مرتبه دوم بر پایه ماتریس هم رخداد و توصیف گرهای مرتبه سوم و بالاتر بر پایه ماتریس طول تکرار سطوح خاکستری، به منظور تفسیر آماری بافت زیر باند های فرکانسی موجک ها و استخراج بردار ویژگی به کارگیری گردید. نتایج حاصل از طبقه بندی تصاویر خرابی بر اساس روش کمینه فاصله ماهالانوبیس، حاکی از آن است که آمارگان مرتبه دوم مستخرج از زیرباندهای تبدیل موجک مختلط دو درختی و موجک گسسته Haar به ترتیب با دقت کلاس بندی 99 درصد و 95 درصد، در تشخیص انواع خرابی نتایج بهتری نسبت به سایر الگوریتم ها حاصل نموده اند. هم چنین ویژگی های بافتی حاصل از ماتریس هم رخداد سطوح خاکستری، به طور میانگین با دقت طبقه بندی 87 درصد، عملکرد برتری نسبت به آمارگان ماتریس طول تکرار، در کلاسه بندی تصاویر خرابی به دنبال داشته است.کلید واژگان: آنالیز بافت چندرزولوشن, حساسیت جهتی, خرابی روسازی آسفالتی, فاصله ماهالانوبیس, موجک مختلط دودرختیEvaluation of the road surface distresses is one of the most prominent phases of pavement management process. Over the past decade, a considerable number of researches have been carried out on developing automatic methods for distress detection most of which rely on computer vision and image processing techniques. One of the most important assets comprising computer vision systems is the image feature extraction algorithm. Textural features present more detailed information about the image regions characteristics compared to other features such as color and geometrical (shape) properties. In the past few years, multi-resolutional analysis approaches, such as wavelet transforms have provided an effective tool for fast and accurate image texture representation. In the present study, after acquisition of six different types of asphalt pavement distresses under controlled condition, in order to analyze their structures, three 2-D discrete wavelet transforms including Haar, Daubechies3 and Coiflet1 were utilized. In addition to aforementioned transforms, directional selective dual-tree complex wavelet transform was also applied on the distress images with the purpose of investigating the effectiveness of directional sensitivity increasement. After decomposition of the images by applying the abovementioned transforms, second-order statistics based on gray level co-occurrence matrix and higher-order descriptors based on gray level run-length matrix were employed, in order to characterize the wavelet frequency sub-bands texture.Keywords: asphalt pavement distress, multi-resolutional texture analysis, dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT), directional sensitivity, Mahalanobis distance
-
هدف از این مطالعه ارایه ی یک رویکرد جدید در عیب یابی ورق ها از تبدیل کانتورلت، بنام تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک می باشد. این تبدیل به عنوان یک تبدیل دو بعدی جدید و توسعه یافته از تبدیل موجک، برای مقابله با محدودیت های ذاتی موجک ها ارایه شده است. تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک، یک خانواده ی جدید دیگر از تبدیل های کانتورلت با همان خصوصیت دو مرحله ای از بانک های فیلتر و تجزیه ی شعاعی و زاویه ای معرفی شده اند. که در این مطالعه از این روش برای اولین بار در عیب یابی ورق استفاده شده است. در گام اول با استفاده از تبدیل موجک، ورق به چهار زیر تصویر تجزیه می شود. سپس با استفاده از بانک های فیلتر جهت دار، یک تجزیه ی شعاعی 8 جهته در هر زیر تصویر از تصویر اولیه، به خوبی ارایه می شود. برتری این روش نسبت به تبدیل موجک، تجزیه ی شعاعی در جهت های مختلف با استفاده از بانک فیلتر جهت دار می باشد. این برتری در تصاویر با خطوط منحنی شکل قابل تشخیص است. در این روش عیب در ورق با تغییر در مدول الاستیسیته نمایش داده می شود. سپس با استفاده از تحلیل فرکانسی سازه، مد شکل اول برای سازه سالم و سازه خراب به عنوان پاسخ سازه به دست می آید. با اعمال تبدیل پیشنهادی بر روی پاسخ های سازه محل، شکل و اندازه تقریبی از عیب ورق مشخص می شود.کلید واژگان: عیب یابی, ورق, تبدیل کانتورلت بر پایه ی موجک, مد شکل, مدول الاستیسیتهThe purpose of this study is to present a new method of plate damage detection using the wavelet-based contourlet transform method. The contourlet transforms developed based on the Wavelet transform is a new two-dimensional transform that overcomes the limitations of the wavelet transform. The wavelet-based contourlet transform is a new family of contourlet transforms with the same two-step characteristic introduced from the same filter banks, radial, and angular decomposition. This method is used in plate damage detection for the first time. In the first step, the plate using the wavelet transform is decomposed into four sub-bands. Then, a radius decomposition with eight bands in each sub-band of the initial image is introduced using one of the directional filter banks. The radius decomposition in different directions is known as the advantage of this method in comparison with the wavelet transform. This advantage is observed in images with curved lines. In this method, the change in the elastic modulus is considered as damage in plates. The fundamental mode shape of intact and damaged plates is first obtained from the structural frequency analysis. Then, the location, shape, and approximate size of damage are obtained by applying this transform to the responses of the structure.Keywords: Damage detection, Plate, wavelet-based contourlet transform, Mode shape, Elastic modulus
-
ابزارهای پردازش داده لرزه ای ویژگی های متنوعی دارند و چشم پوشی از این ویژگی ها اثرگذاری ابزارهای پردازش سیگنال را کاهش می دهد. در این تحقیق نقش تفکیک پذیری در تبدیل موجک و نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک (WQ-factor) موجک مادر بر عملکرد تضعیف نوفه اتفاقی بررسی خواهد شد. در این تحقیق از نسخه دوشاخه تحلیلی تبدیل موجک اتساع گویا (DT-RADWT) به منظور بررسی نقش نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک (WQ-factor) در تبدیل موجک استفاده شده است. این تبدیل ها می تواند بازه متنوعی از WQ-factor ها را فراهم کنند. برای بررسی تاثیر WQ-factor موجک مادر بر روی عملکرد تبدیل موجک DT-RADWT با WQ-factor های مختلف بر روی داده مصنوعی اعمال می شود، در ادامه تحقیق ارتباط بین نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک داده و نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک مناسب برای پردازش داده های لرزه ای بررسی می شود، نتایج نشان داد که نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک نگاشت لرزه ای ارتباط معناداری با نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک مناسب برای تجزیه سیگنال ندارد و ضمنا با افزایش نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک تبدیل موجک، پردازش سیگنال بهتر صورت می گیرد. در قسمت بعد، این روش بر داده های Sub-Bottom Profiler و همچنین داده های خشکی استفاده شده است. نتایج DT-RADWT نشان داد که انتخاب WQ-factor بالا در تبدیل موجک، موجب کاهش بهتر نوفه تصادفی از داده لرزه ای خواهد شد.کلید واژگان: نوفه تصادفی, تبدیل موجک گسسته, نسبت فرکانس مرکزی به پهنای باند موجک, تبدیل موجک دوشاخه ای, داده دریایی, اتساع گویاSeismic data have a variable characteristic. Overlooking this important characteristic will reduce the effectiveness of any signal processing tool. Wavelet transform is a useful tool in seismic data processing and in recent years it has been the subject of attention of geophysicists. In this study we investigate the role of the resolution of the wavelet transform and the Q-factor (Q-factor in band-pass filters is the ratio of central frequency to the bandwidth) of the mother-wavelet on the filter performance with the goal of reducing the random noise and examining the effects of the mother wavelet Q-factor and its oscillatory behavior on the filter performance. We use Rational-Dilation Wavelet Transform (RADWT) and Dual-tree RADWT. These methods have the capability to achieve variable frequency resolution that can also provide a variety of Q-factors. To evaluate the effect of Q-factor of mother wavelet on filter function, the DT-RADWT with different Q-factors is applied on a Ricker Wavelet and synthetic shot gathers and the results are discussed in the manuscript. In the following, we investigate the relationship between seismic signal Q-factor and suitable Q-factor for seismic data processing. The method is applied to high-frequency shallow Sub-Bottom Profiler data and land data. In this study, a new wavelet transform called Rational Dilation Wavelet Transform (RADWT) and its Dual Tree analytical version DT-RADWT is used to attenuate random noise in seismic data. These transforms can achieve a limited range of Q-factor by selecting appropriate parameters p, q and s. The advantage of this transform over the common discrete wavelet transforms is that its rational sampling which provides higher time-frequency resolution. We also investigate the effect of Q-factor of mother wavelet on the performance of wavelet transform filters, and the relation between seismic signal Q-factor and Wavelet transform filter Q-factor. Increasing the Q-factor can reduce the bandwidth of wavelet in each scale. We test the effect of random noise on Q-factor of Ricker wavelet, with different noise levels. The results showed that by changing the level of random noise, the range of Q-factor remains constant. Next, we added the constant noise to Ricker wavelet, and we analyzed the noise-infected wavelet by RADWT and DT-RADWT with different Q-factors, here the soft threshold was used. The result of denoising is presented in Table 2. In last part of manuscript high Q-factor Dual Tree Rational wavelet transform was used to attenuate random noise from synthetic shot gather and marine and land seismic data (figures 9 & 11& 14& 15). Suitable parameters for random noise attenuation, p, q, and s was selected respectively 7, 8, 1 that made WT Q-factor 7.48. This research investigated the role of Q-factor value in suppressing random noise from reflection seismic data. Many Q-factors were tested to evaluate the effect of wavelet transform Q-factor on random noise denoising, and it was observed that with an increase in the Q-factor of the wavelet transform, the signal-to-ratio of filtered trace was improved. The data Q-factor was also calculated, but there was no significant correlation between the appropriate Q-factor of WT for noise reduction and the signal Q-factor. DT-RADWT was better than RADWT in distinguish was the random noise from the signal, due to the use of two parallel filter banks. DT-RADWT with high Q-factor was applied to synthetic data with a variable level of random noise and results are summarized in table4. In addition, the method was also applied to real shallow marine data from sub-bottom profiler with a wide frequency content. Results confirm the effectiveness of WT filter which is increased with the increase of wavelet transform Q-factor.Keywords: Random Noise, Discrete Wavelet Transform, Time-Frequency Domain, Wavelet Q-factor, Offshore Data, Rational Dilation, Dual-Tree Wavelet Transform
-
موجکها نمونه های انتقال یافته و مقیاس شده یک تابع (موجک مادر) با طول متناهی و نوسانی شدیدا میرا هستند. یکی از روش های افزایش پهنای باند و قدرت تفکیک داده های لرزهای، استفاده از تبدیل موجک است. در این مقاله از تبدیل موجک گسسته پایا بهعنوان ابزاری برای ارتقاء قدرت تفکیک داده های لرزهای استفاده شده است. برای این منظور، ضمن مشخص کردن ضرایب موجک در داده های لرزهای در مقیاسهای بالاتر(فرکانسهای پایینتر) و پیشبینی آنها در مقیاسهای پایینتر (فرکانسهای بالاتر)، نسبت به بالا بردن قدرت تفکیک در داده های لرزهای اقدام شده است. روش کار به این صورت بود که ابتدا ردلرزه ورودی با استفاده از تبدیل موجک پایا تجزیه شد و سپس برونیابی برپایه تبدیل هیلبرت انجام گرفت. در نهایت، همه این ضرایب با وارون تبدیل موجک پایا باز گردانده شد که حاصل تبدیل موجک فشرده شده بود. درنتیجه، این روش باعث افزایش قدرت تفکیک در داده های لرزهای میگردد.
کلید واژگان: افزایش قدرت تفکیک, تبدیل موجک گسسته, تبدیل هیلبرت, داده های لرزه ای, ردلرزه -
استفاده از تبدیل های تجزیه سیگنال همچون فوریه و موجک کمک شایانی به شناسایی ویژگی های نهفته در داده ها می کند. خوشبختانه استفاده از این تبدیل ها در حوزه مطالعات علوم زمین در سال های اخیر رو به رشد بوده است. در این بین، تبدیل موجک ویژگی های منحصر به فردی دارد که مطلوبیت استفاده از آن را به مراتب افزایش می-دهد. اما موجک خانواده وسیعی از تبدیل ها را شامل می شود که با عنوان موجک های مادر شناخته می شوند و عملکرد کاملا متفاوتی دارند. بنابراین، گزینش موجک مادر بهینه برای تجزیه داده های مختلف به گونه ای که بیشینه اطلاعات ممکن از تجزیه داده ها حاصل شود؛ موضوعی است که همواره باید مد نظر باشد. بررسی مروری تحقیقاتی که در حوزه علوم زمین صورت گرفته و از موجک استفاده کرده اند، نشان می دهد که متاسفانه به طور معمول، گزینش موجک مادر بهینه مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله، این نقیصه بررسی و شیوه های گزینش موجک مادر بهینه بحث شده و نتایج یک مطالعه موردی بر روی چاه نمودارهای پتروفیزیکی یکی از میدآنهای نفتی جنوب ایران برای نشان دادن اهمیت این مطالعات ارائه شده است.
کلید واژگان: الگوریتم تطابق انرژی, تبدیل فوریه, تبدیل موجک, چاه نمودارهای پتروفیزیکی, موجک مادر بهینهAnalysis of earth science data using different transform methods such as Fourier and wavelet transform, are useful for the extraction of hidden information imbedded in the data. Fortunately, the uses of such transforms have been expanding as reported in recent studies. Wavelets and wavelet transform in signal processing, offer important advantages that are highly useful in transient data analysis. These include multiresolution analysis of data for extraction of different information that reside in different frequency bands as well as extraction of localized features, a distinct property of wavelet transform as compared with other transforms. Furthermore, in wavelet transform, availability of alternative mother wavelets each with its own distinct featuremakes wavelets highly suitable for their usage in different application environment for maximal information extraction. Therefore selection of appropriate mother wavelet for maximal information extraction in a given data analysis, is considered to be an important and necessary step when working with wavelets.Areview of literature in earth science on the subject of optimal wavelet selection reveals little work has been done on the subject. In this paper, we have attempted to overcome this shortcoming in which we have investigated various approaches and considerations for the selection of optimum mother wavelet. In this investigation the results of a case study for selection of optimum mother wavelet for decomposition of set of petrophysical logs gathered from one of the Iranian south oil elds are presented. The signicance of optimum mother wavelet selection in this oil eld is shown.Keywords: Energy matching algorithm, Fourier transform, Optimum mother wavelet, Petrophysical logs, Wavelet transform -
تبدیل موجک یک روش مفید و جدید برای تحلیل سیگنال هاست. توابع موجک، ترکیبی از یک سری توابع اساسی هستند که قادر به تفکیک یک سیگنال در زمان و فرکانس می باشند. بنابراین، تبدیل های موجک قادرند بسیاری از جنبه های ناشناخته اطلاعات را که دیگر روش های تحلیل سیگنال (از جمله تبدیل فوریه) نمی توانستند آشکار کنند، موجب تشخیص و آشکارسازی قرار دهند. در این مقاله به معرفی یک روش غیرمخرب، کارآمد و دقیق مبتنی بر تبدیل موجک برای شناسایی آسیب در سازه ها پرداخته شده است. روش پیشنهادی بر پایه تحلیل سیگنال پاسخ سازه های آسیب دیده است. ایده اصلی آن است که با اعمال تبدیل موجک بر روی سیگنال پاسخ سازه، از روی ضرایب موجک بدست آمده، محل آسیب در سازه مشخص گردد. بدین منظور تحلیل سازه توسط نرم افزار آباکوس صورت گرفته، پاسخ (تغییر مکان) سازه در امتداد محور طولی آن استخراج گشته و سپس بر روی این پاسخ تبدیل موجک از طریق جعبه ابزار موجک نرم افزار متلب اعمال گشته و شناسایی آسیب در سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل موجک نشان می دهد که گراف های ضرایب موجک در نزدیکی محل آسیب افزایش قابل توجهی دارند. یک تغییر ناگهانی یا پیک در گراف ضرایب موجک می تواند موقعیت ترک را شناسایی کند. بر پایه نتایج بدست آمده از شبیه سازی ها، به نظر می رسد روش تبدیل موجک می تواند یک جایگزین مناسب برای روش های کلاسیک شناسایی آسیب سازه ای مانند تبدیل فوریه باشد.
کلید واژگان: موجک, پایش سلامت سازه, شناسایی آسیب, پردازش سیگنال, روش های غیرمخربWavelet transform is a new and useful method for signal analysis. Wavelet function is a composition of basic functions which can separate a signal in time and frequency. Therefore, wavelet transforms are capable of detecting many of unknown aspects of information which can not be detected through other methods. A wavelet-based nondestructive method for damage detection in structures that is effective and accurate is presented in this text. The proposed method is based on the analysis of the response signal of damaged structures. The main idea is to extract the damage location from the coefficients of the wavelet transform applying on the signals coming from the structural responses. After analysis of the structure by ABAQUS software, displacement response of structure was extracted along its longitudinal axis. Afterwards, the response was used for the wavelet analysis by the wavelet toolbox of the MATLAB software and the detection of damage in the structures was investigated. The results of wavelet analysis showed that the wavelet coefficients plots have considerable rise at or around the damage location. A sudden change or peak on the wavelet coefficients plot can indicate the location of a crack. Based on the obtained simulation results, it appears that this method can provide an advantageous alternative to classical methods for structural damage detection, such as Fourier transform.
Keywords: Wavelet, Structural Health Monitoring, Damage Detection, Signal Processing, Nondestructive Methods -
ارزیابی خرابی های روسازی یکی از مهم ترین عناصر سیستم های مدیریت روسازی جهت تعیین راهکار بهینه عملیات ترمیم و نگهداری راه محسوب می شود. در دو دهه اخیر، تحقیقات گسترده ای پیرامون توسعه روش های خودکار جهت شناسایی خرابی های روسازی انجام گرفته است. اغلب این روش ها بر پایه بینایی ماشین و فنون پردازش تصویر می باشند. یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده سیستم های بینایی ماشین، فرآیند استخراج ویژگی است. در سال های اخیر روش های آنالیز چنددقته هم چون تبدیل موجک، ابزار مناسبی جهت تجزیه و تحلیل ویژگی های بافتی تصویر با سرعت و دقتی قابل قبول، فراهم آورده است. در این پژوهش، پس از برداشت تصاویر شش گروه مختلف از خرابی های سطح روسازی آسفالتی در شرایط کنترل شده، به منظور تشخیص و طبقه بندی آن ها، از 4 نوع تبدیل چنددقته دوبعدی شامل موجک گسسته Haar، موجک گسسته Daubechies 3، موجک گسسته Coiflet 1 و موجک مختلط دو درختی استفاده گردید. پس از تجزیه تصاویر توسط اعمال تبدیل های مذکور، شاخص های آماری مرتبه اول بر پایه خصوصیات هیستوگرام و آمارگان مرتبه دوم مبتنی بر ماتریس هم رخداد سطوح خاکستری، به منظور آنالیز آماری بافت باند های فرکانسی موجک ها به کارگیری گردید. نتایج حاصل از طبقه بندی تصاویر خرابی بر اساس روش کمینه فاصله ماهالانوبیس، حاکی از آن است که شاخص های آماری مرتبه دوم مستخرج از زیرباندهای تبدیل موجک مختلط دو درختی و موجک گسسته Haar به ترتیب با دقت کلاس بندی 99 درصد و 95 درصد، نسبت به سایر الگوریتم های توصیف بافت استفاده شده در این تحقیق، در شناسایی انواع خرابی نتایج بهتری به دنبال داشته است. هم چنین شاخص های آماری حاصل از ماتریس هم رخداد سطوح خاکستری، به طور میانگین با دقت عملکردی 87 درصد، عملکرد برتری نسبت به خصوصیات آماری هیستوگرام در کلاسه بندی تصاویر خرابی دارا می باشند.کلید واژگان: خرابی های روسازی, بافت تصویر, تبدیل موجک گسسته, تبدیل موجک مختلط دو درختی, کمینه فاصله ماهالانوبیسRoad journal, Volume:29 Issue: 2, 2021, PP 175 -197Inspection of the pavement distresses is one of the most prominent phases of pavement management process in regard with determining optimum pavement maintenance strategies. Over the past few decades, a considerable number of efforts have been carried out on developing automatic methods for objectively distress detection all of which rely on machine vision and image processing techniques. One of the most important assets comprising machine vision systems is the feature extraction process. In the past few years, multi-resolutional analysis approaches, namely wavelet transforms has provided a great tool for fast and accurate image texture representation. In the present study, after acquisition of six different types of asphalt pavement distresses under controlled condition, in order to identify and categorize them, four 2-D multi-resolution transforms including Haar discrete wavelet, Daubechies3 discrete wavelet, Coiflet1 discrete wavelet and dual-tree complex wavelet were utilized. After decomposition of the distress images by applying the aforementioned transforms, first-order statistical indices based on histogram and second-order statistics based on gray level co-occurrence matrix were employed, in order to describe the wavelet frequency sub-bands texture. The distress classification results based on minimum Mahalanobis distance classifier indicate that extracting second-order statistics from the sub-bands of the dual-tree complex wavelet and Haar discrete wavelet transforms, yielding classification accuracy of 99% and 95% respectively, outperform other feature extraction algorithms in distress recognition. Furthermore, statistical indices acquired from gray level co-occurrence matrix with average classification rate of 87%, obtained superior performance in distress images discrimination compared to histogram statistics.Keywords: Pavement distress, Image texture, discrete wavelet transform (DWT), dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT), minimum Mahalanobis distance classifier
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر