首页|期刊导航|测试技术学报|基于小波特征提取与GBDT的激光致声混凝土缺陷检测

基于小波特征提取与GBDT的激光致声混凝土缺陷检测OA

Laser-Acoustic Concrete Defect Detection Based on Wavelet Feature Extraction and GBDT

中文摘要英文摘要

混凝土的质量状况直接关系到现代基础设施的安全性与耐久性,传统的人工判别依赖于经验,过程主观性强且一致性较差.提出一种基于梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)和激光致声的混凝土缺陷检测方法,采用小波包分解(Wavelet Packet Decomposition,WPD)对激光致声产生的振动信号进行多子带分解,并从各频段中提取一组统计特征.利用GBDT对特征进行分类判别,在自建的混凝土试块缺陷数据集上对所提方法进行验证.实验结果表明,GBDT实现了90%的准确率和94%的召回率,验证了小波特征提取与GBDT在激光致声混凝土缺陷检测中的有效性.

The quality of concrete directly impacts the safety and durability of modern infrastructure.Traditional manual assessment relies on empirical judgment,which is highly subjective and lacks consistency.A concrete defect detection method is proposed based on gradient boosting decision tree(GBDT)and laser-induced acoustic techniques.The wavelet packet decomposition(WPD)method is employed to decompose the vibration signals generated by laser-induced acoustics into multiple sub-bands,and a set of statistical features is extracted from each frequency band.The GBDT is then utilized to classify and identify these features.The proposed method is validated on a self-built dataset of concrete test blocks with defects.Experimental results demonstrate that the GBDT achieves an accuracy of 90%and a recall rate of 94%.This study confirms the effectiveness of wavelet feature extraction combined with GBDT in laser-induced acoustic detection of concrete defects.

李丰江;张政;胡振东;江森森;马秆;王思磊;李忠洋

华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045华北水利水电大学 电气工程学院,河南 郑州 450045

信息技术与安全科学

激光致声小波包分解机器学习混凝土缺陷检测无损检测

laser-induced acousticswavelet packet decompositionmachine learningconcrete defect detectionnon-destructive testing

《测试技术学报》 2026 (4)

515-521,7

国家自然科学基金资助项目(62305112,61735010)河南省自然科学基金资助项目(252300423425)河南省重点研发与推广专项(科技攻关)资助项目(242102210156,252102211097)河南省高等学校重点科研项目计划资助项目(25A510010)

10.62756/csjs.1671-7449.2026047

评论