基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電磁感應(yīng)探雷目標(biāo)識別方法

王宏偉,楊 力,張方雨

(陸軍工程大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院，江蘇 南京 210007)

0 引言

地雷作為一種爆炸性武器，常布設(shè)于地表或地下，用于阻滯和殺傷敵人，在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。然而，戰(zhàn)后遺留地雷嚴(yán)重威脅平民生命和財(cái)產(chǎn)安全，給戰(zhàn)后重建和生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重障礙，因此國際社會廣泛開展戰(zhàn)后掃雷行動(dòng)以解決地雷遺留問題。在地雷掃除過程中，地雷目標(biāo)的準(zhǔn)確探測和識別是進(jìn)行后續(xù)清排工作的前提，對于減少作業(yè)人員意外傷亡、提高作業(yè)效率起著至關(guān)重要的作用。目前，地雷探測技術(shù)類型很多，傳統(tǒng)技術(shù)如電磁感應(yīng)探雷技術(shù)、紅外探雷技術(shù)等，新技術(shù)包括基于聲-地震耦合的聲共振探雷技術(shù)、動(dòng)物探雷技術(shù)等。電磁感應(yīng)探雷是通過金屬的渦流效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對含有金屬的地雷目標(biāo)的探測[1]；紅外探雷技術(shù)是利用地雷與周圍背景間的熱輻射差異來探測地雷目標(biāo)[2-3]；聲共振探雷技術(shù)通過檢測聲耦合地震波引起地雷上方土壤振動(dòng)的變化特性來確定地雷位置[4]；動(dòng)物探雷技術(shù)是利用動(dòng)物靈敏的嗅覺檢測地雷中的炸藥成分[5]。在上述地雷探測技術(shù)中，電磁感應(yīng)探雷技術(shù)具有技術(shù)簡單有效，適合野外單兵作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，在探雷領(lǐng)域占有重要地位，也是目前戰(zhàn)后掃雷中應(yīng)用最為廣泛的探雷器材。

地雷的種類多種多樣，戰(zhàn)后掃雷中的地雷類型主要分為殺傷人員地雷和反車輛地雷[6]，其中殺傷人員地雷主要用于殺傷人員，是戰(zhàn)后掃雷中最重要的目標(biāo)，也是對作業(yè)人員威脅最大的地雷類型。在殺傷人員地雷的發(fā)展過程中，為了提高其防探測能力，地雷中的金屬含量越來越少，使得電磁感應(yīng)探雷的難度不斷增大。但同時(shí)也推動(dòng)了探雷器往高靈敏度方向發(fā)展，目前利用電磁感應(yīng)原理的探雷器已經(jīng)能夠探測到僅含1 g以下金屬零部件的地雷。在實(shí)際作業(yè)時(shí)，采用電磁感應(yīng)的探雷技術(shù)，通常只能辨別是否有金屬目標(biāo)，而無法進(jìn)一步獲得目標(biāo)尺寸、類型等詳細(xì)信息，需要進(jìn)一步采用挖掘等方式來確認(rèn)金屬目標(biāo)是否為地雷，而探測靈敏度的提升必然帶來虛警率的提高，因此，嚴(yán)重影響作業(yè)效率，同時(shí)也存在較大的安全隱患。近年來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其在模式識別、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面具有突出的優(yōu)勢，但是在探雷器探測識別地雷目標(biāo)方面研究和應(yīng)用還較少。已有研究主要是通過金屬質(zhì)量等效法[7]或以金屬電磁感應(yīng)信號波形為依據(jù)[8]，對含有金屬的地雷目標(biāo)進(jìn)行識別，屬于理想情況下的理論研究，沒有考慮實(shí)際情況下土壤背景和金屬干擾物等因素對地雷探測的影響。因此，本文針對我國某型基于時(shí)域多時(shí)寬雙極性脈沖電磁感應(yīng)原理的探雷系統(tǒng)，在目標(biāo)探測信號分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行典型地雷目標(biāo)及干擾物探測試驗(yàn)，獲取探測信號樣本，通過設(shè)計(jì)雙層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對所探測目標(biāo)的判斷和識別。

1 電磁感應(yīng)探雷原理及探測信號分析

電磁感應(yīng)探雷是利用金屬導(dǎo)體在交變電磁場作用下的渦流效應(yīng)，對地雷中的金屬零部件進(jìn)行探測的一種探測方法，是目前便攜式探雷器的主要技術(shù)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，電磁感應(yīng)探雷的方法主要分為頻域和時(shí)域兩類，具有代表性的有頻域的平衡法、阻抗變換法及時(shí)域的脈沖感應(yīng)法。由于時(shí)域脈沖感應(yīng)法具有高靈敏度和良好的土壤背景適應(yīng)性，已成為地雷探測技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。我國研究單位提出的基于時(shí)域多時(shí)寬雙極性脈沖電磁感應(yīng)技術(shù)[9]，不僅保留了傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)金屬探測方法的高靈敏度特性，同時(shí)具有良好的土壤抑制性，可適用不同的探測環(huán)境，已用于探雷器研制并得到實(shí)際應(yīng)用，探測系統(tǒng)工作原理如圖1所示。系統(tǒng)由探頭、發(fā)射電路、接收電路、數(shù)據(jù)處理單元組成。探頭采用收發(fā)一體線圈，通過脈沖發(fā)射電路產(chǎn)生脈沖信號激勵(lì)發(fā)射線圈，金屬目標(biāo)產(chǎn)生二次感應(yīng)信號并被接收線圈所接收，通過信號處理電路實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的探測。

圖1 探測系統(tǒng)工作原理Fig.1 Working principle of detection system

該探測系統(tǒng)采用多時(shí)寬雙極性脈沖電磁感應(yīng)原理。由于金屬目標(biāo)的二次衰減特性與材質(zhì)、尺寸形狀等有關(guān)，而且紅土、磁性土等背景與金屬目標(biāo)的二次衰減特性也有明顯差別，因此，對于埋設(shè)在土壤中的含有金屬的地雷目標(biāo)，二次衰減曲線包含了金屬和土壤背景的共同響應(yīng)，通過控制采樣脈沖的延時(shí)時(shí)間，對金屬和土壤不同敏感區(qū)間截取并輸出，如圖2(a)所示，可作為目標(biāo)識別的有效輸入特征。在探測系統(tǒng)實(shí)際采樣輸出時(shí)，通過對三個(gè)區(qū)間積分，作為輸出信號值，分別從1、2、3三個(gè)通道輸出，如圖2(b)所示。

圖2 三通道采樣示意圖Fig.2 Diagram of three channel sampling

三個(gè)通道分別對應(yīng)三個(gè)不同時(shí)延和不同時(shí)寬的采樣門限，其中1通道位于感應(yīng)曲線前端的快速衰減區(qū)，2通道的采樣門限位于感應(yīng)曲線后端，3通道的采樣門限則橫跨整個(gè)感應(yīng)曲線大部分區(qū)域，既包含了衰減較快的區(qū)間又包含了衰減較慢的區(qū)間。研究表明，二次感應(yīng)信號衰減的快慢取決于目標(biāo)信號的導(dǎo)電和導(dǎo)磁特性，通常純磁性目標(biāo)或者弱導(dǎo)電性目標(biāo)的二次感應(yīng)信號的衰減都很快，而鐵磁性目標(biāo)或者大尺寸目標(biāo)的衰減率則比較慢；而且實(shí)驗(yàn)還表明，金屬目標(biāo)的二次感應(yīng)信號衰減受脈沖寬度變化不大，而土壤背景對于不同時(shí)寬的脈沖，則顯現(xiàn)不同的響應(yīng)特性[9]。因此，該探測系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，1通道信號主要對應(yīng)金屬目標(biāo)特征，2通道通常反映土壤背景特征，3通道則反映金屬和土壤的耦合特征。圖3為探測系統(tǒng)探測埋設(shè)在粘性土壤中的地雷目標(biāo)(Ⅰ型殺傷人員地雷模型，金屬鐵含量約為1.09 g)和鋁片(3 cm×3 cm×0.11 mm)時(shí)的三個(gè)通道輸出信號對比圖。圖3(a)為地雷模型和鋁片的實(shí)物圖，圖3(b)、(c)、(d)分別為經(jīng)濾波處理后的1、2、3通道輸出信號對比。

圖3 地雷模型和鋁片輸出信號對比Fig.3 Comparison of output signals between mine model and aluminum sheet

從圖3可知，Ⅰ型殺傷人員地雷模型和鋁片在同一埋深下，探雷系統(tǒng)測得的三個(gè)通道信號在最大值、最小值、相對變化關(guān)系等方面存在明顯差異，其本質(zhì)原因是由于金屬脈沖感應(yīng)的二次衰減曲線綜合反映了目標(biāo)材料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸以及土壤背景等響應(yīng)特征。通過對地雷目標(biāo)和各類干擾金屬物體的大量試驗(yàn)測試和分析，也驗(yàn)證了前面理論分析的結(jié)論。因此，三個(gè)通道的輸出信號可以作為區(qū)分地雷目標(biāo)和干擾物的基本依據(jù)。基于上述分析，以三個(gè)通道的輸出信號作為基本特征量，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)對探測目標(biāo)的識別和判斷。

2 地雷目標(biāo)識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的選擇

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，按其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次，可分為單層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(只有一個(gè)計(jì)算層)、雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(兩個(gè)計(jì)算層)和多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(多個(gè)計(jì)算層)。三種典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型在數(shù)據(jù)量、硬件支撐條件等方面的差異性見表1。

表1 三種典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型的差異Tab.1 Differences of three typical neural network types

目前，實(shí)際掃雷作業(yè)中便攜式探雷器應(yīng)用最為廣泛，而且由前面分析可知，基于電磁感應(yīng)原理的目標(biāo)探測識別，是根據(jù)電磁感應(yīng)的二次衰減曲線特性，實(shí)現(xiàn)對地雷目標(biāo)和其他干擾物的快速識別和區(qū)分，因此，要求模型結(jié)構(gòu)相對簡單、硬件要求不高、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性好。綜上所述，基于復(fù)雜程度、硬件條件支撐和計(jì)算精度等方面的綜合考慮，選擇BP雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，用于實(shí)現(xiàn)對地雷目標(biāo)的識別。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，由輸入層、中間層和輸出層組成。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程由信號的前向傳播和誤差的反向傳播兩個(gè)過程組成。在前向傳播過程中，輸入樣本從輸入層傳入，經(jīng)過隱藏層計(jì)算到達(dá)輸出層，如果實(shí)際輸出與期望輸出不符，則轉(zhuǎn)向誤差的反向傳播階段。反向傳播過程中，先利用損失函數(shù)求得模型的最終誤差，接著將誤差自隱藏層向輸入層反傳，獲取每個(gè)神經(jīng)元的誤差，調(diào)整輸入節(jié)點(diǎn)與隱藏節(jié)點(diǎn)和隱藏節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和閾值，使誤差沿梯度方向下降，最后得出誤差最小對應(yīng)的權(quán)重和閾值，從而構(gòu)建損失函數(shù)最小的最優(yōu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

圖4 雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.4 Double layer neural network structure

2.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地雷目標(biāo)識別模型設(shè)計(jì)

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地雷目標(biāo)識別，其主要原理是根據(jù)探測系統(tǒng)探雷時(shí)的三個(gè)通道的輸出，區(qū)分地雷目標(biāo)和金屬干擾物，實(shí)現(xiàn)對地雷目標(biāo)的識別和判斷。因此，根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，分別對輸入層、隱藏層、輸出層進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖5所示。其中，輸入層為目標(biāo)特征量，由各通道輸出值構(gòu)成；輸出層為判別結(jié)果，分別對應(yīng)地雷、小干擾目標(biāo)和大干擾目標(biāo)三個(gè)輸出；隱藏層由一定數(shù)量的神經(jīng)元組成,通常依據(jù)誤差和問題復(fù)雜程度確定。

圖5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.5 Neural network structure

2.2.1輸入層的確定

地雷一般含有鐵磁性金屬材料，而干擾物多為鐵、銅、鋁等材料以及相應(yīng)的合金物；地雷形狀一般為圓形，而干擾物則可能為線狀、條狀、片狀、錐體、方體、球體等。反映在探測信號中，就是每個(gè)目標(biāo)1、2、3通道探測信號曲線中的峰值、波形等存在差異，這些值綜合反映了目標(biāo)材料性質(zhì)、大小、探測距離等因素的影響。故取1、2、3通道探測信號曲線中的峰值V1、V2、V3和有效數(shù)據(jù)均方差σ1、σ2、σ3作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，即

x=[V1,V2,V3,σ1,σ2,σ3]T。

(1)

式(1)中，V1為1通道信號峰值，V2為2通道信號峰值，V3為3通道信號峰值；σ1,σ2,σ3表達(dá)式如下：

(2)

(3)

(4)

式中，y1、y2、y3表示1、2、3通道輸出電平值。

2.2.2隱藏層的確定

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中，隱藏層神經(jīng)元的確定與輸入、輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)和問題的復(fù)雜程度以及誤差有重要關(guān)系。隱藏層神經(jīng)元過多會導(dǎo)致訓(xùn)練時(shí)間增加和過度擬合，神經(jīng)元過少不能體現(xiàn)樣本規(guī)律。目前，隱藏層神經(jīng)元數(shù)目確定一般依賴經(jīng)驗(yàn)公式。由試驗(yàn)獲得的批量樣本數(shù)據(jù)(x，y)的基本構(gòu)成可知，由于x為六維向量，y為三維向量，故擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸入層神經(jīng)元個(gè)數(shù)n0=6，輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)n2=3。中間隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)n1一般采用如下的經(jīng)驗(yàn)方法確定：

(5)

根據(jù)上式確定隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為15。

2.2.3輸出層的確定

根據(jù)理論分析和試驗(yàn)測試，結(jié)合探雷作業(yè)實(shí)際情況，將探測信號目標(biāo)類型分為小干擾目標(biāo)y1、地雷目標(biāo)y2和大干擾目標(biāo)y3三個(gè)類型。根據(jù)探雷器性能測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10]，通常以地雷的探測信號值作為參考，對金屬干擾物進(jìn)行劃分。因此在實(shí)驗(yàn)中，為便于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更好識別干擾物，以Ⅰ型殺傷人員地雷為標(biāo)準(zhǔn)，將輸出信號同地雷輸出信號相似的金屬干擾物分為小干擾目標(biāo)，輸出信號與地雷輸出信號差別較大的分為大干擾目標(biāo)。因此，

y=[y1,y2,y3]T。

(6)

3 試驗(yàn)與分析

3.1 典型地雷及干擾目標(biāo)探測信號采集

地雷目標(biāo)選取金屬含量較低的Ⅰ型殺傷人員地雷和Ⅱ型殺傷人員地雷兩種；干擾目標(biāo)17種，涉及材質(zhì)有鐵、銅、鋁及其合金等，幾何形態(tài)有線狀、條狀、片狀、方體等。具體試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)材料特性、形狀大小、目標(biāo)類型見表2所示。

表2 目標(biāo)特性統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Target signal detection method

實(shí)際地雷通常埋藏于粘性土壤內(nèi)，故選擇粘土作為實(shí)驗(yàn)環(huán)境，基本環(huán)境為表面無植被，淺表土層較干凈，無雜物，背景信號干凈，以滿足探測取樣試驗(yàn)需要。探測方法如圖6(a)所示，探測試驗(yàn)時(shí)，將便攜式手持探雷器安裝在移動(dòng)行車上(如圖6(b))，將探頭設(shè)置在離地面2 cm左右，保持不變，每個(gè)目標(biāo)在2～10 cm間設(shè)置多種埋深。移動(dòng)行車，使探雷器探頭正好經(jīng)過目標(biāo)上方，每個(gè)目標(biāo)探測器來回各探掃三次。

圖6 目標(biāo)信號探測方法Fig.6 Target signal detection method

3.2 地雷目標(biāo)識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練

BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程就是對權(quán)值和閾值調(diào)整的過程，使損失誤差最小，實(shí)際輸出與期望的輸出相一致。一般兩層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激活函數(shù)采用Sigmoid函數(shù)居多，故激活函數(shù)采用Sigmoid函數(shù)。對于參數(shù)w和b的初始化，采用打破對稱性的方式，對w、b初始值進(jìn)行隨機(jī)化，w和b初始值具體取值都為(-1，1)之間的隨機(jī)數(shù)。α代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)效率，用于控制參數(shù)w和b變化的速度以及達(dá)到最優(yōu)值所需要的訓(xùn)練時(shí)間，采用試探的方法從大到小取值進(jìn)行訓(xùn)練。最后確定α=0.05時(shí)，輸出的誤差值最終能比較穩(wěn)定地趨向一個(gè)較小值。

設(shè)定完參數(shù)后，利用采集到的樣本信息，提取信號特征值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行樣本訓(xùn)練。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果如圖7所示，設(shè)定訓(xùn)練次數(shù)為15 000次，用時(shí)7.921 2 s，地雷目標(biāo)的識別正確率達(dá)到了100%，大干擾目標(biāo)的識別正確率達(dá)到96.5%左右，小干擾目標(biāo)的識別正確率為60%。由于小干擾目標(biāo)的輸出信號與地雷目標(biāo)輸出信號相似，故小干擾目標(biāo)的識別正確率不高。從訓(xùn)練結(jié)果看，達(dá)到了訓(xùn)練預(yù)期，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值保存。

圖7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程Fig.7 Neural network training process

3.3 地雷目標(biāo)識別效果驗(yàn)證與分析

為檢測基于實(shí)測樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的目標(biāo)識別有效性，在相同試驗(yàn)條件下，采集地雷目標(biāo)和干擾目標(biāo)的探測信號數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)，對經(jīng)過訓(xùn)練學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別模式進(jìn)行驗(yàn)證和分析。識別結(jié)果如表3所示，地雷目標(biāo)的識別率為95.2%，但大干擾目標(biāo)和小干擾目標(biāo)識別率不高。

表3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別驗(yàn)證結(jié)果Tab.3 Neural network recognition verification results

分析其結(jié)果可知，由于在進(jìn)行目標(biāo)識別時(shí)，加入了埋深這一變量，導(dǎo)致地雷和干擾物在不同埋深情況下可能出現(xiàn)輸出信號相似的可能，從而影響了干擾物目標(biāo)識別的準(zhǔn)確率。為了排除埋深的干擾，分別測試不同埋深下的目標(biāo)識別率，結(jié)果如表4所示，地雷目標(biāo)的識別率大于91.7%，目標(biāo)埋深10 cm時(shí)，識別率最低，與該電磁感應(yīng)探雷系統(tǒng)探測能力相吻合。

表4 不同埋深下的目標(biāo)識別率Tab.4 Target recognition rate under different buried depths

試驗(yàn)結(jié)果表明，對于實(shí)測的2種典型殺傷人員地雷和17種常見金屬干擾物，地雷目標(biāo)的識別率均超過了90%，證明了構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型經(jīng)訓(xùn)練學(xué)習(xí)后，對探測目標(biāo)的識別具有較好的能力，也驗(yàn)證了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)識別方法的可行性。但是通過對識別結(jié)果的分析，也存在部分識別錯(cuò)誤的情況，比如小干擾目標(biāo)以及輸出信號和地雷目標(biāo)相似的干擾物被識別成了地雷，這是因?yàn)檫@些小干擾目標(biāo)在質(zhì)量上和地雷比較接近，而且在形狀上與地雷內(nèi)的彈簧、擊針等也有一定的相似性，從探測信號的角度而言，其差異性不明顯，所以出現(xiàn)了識別錯(cuò)誤。這些誤判結(jié)果也表明，基于電磁感應(yīng)原理探測技術(shù)在探測發(fā)現(xiàn)金屬目標(biāo)上具有較好的能力，但是在分辨目標(biāo)特征時(shí)存在較大的難度，同時(shí)，在提高金屬探測靈敏度的同時(shí)，也必然會造成虛警率的提高，這些問題都是目前利用該技術(shù)進(jìn)行實(shí)際探雷器設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)所需重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問題。從基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對地雷目標(biāo)識別角度而言，在探測信號包含不同目標(biāo)特征信息的情況下，通過更加合理地特征分類和參數(shù)優(yōu)化、更多的樣本學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，可以在一定程度提高對探測信號目標(biāo)類型的識別率。

4 結(jié)論

本文針對地雷探測中的目標(biāo)識別問題，對基于電磁感應(yīng)原理的金屬探測信號特征進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)測試，并結(jié)合實(shí)際作業(yè)中殺傷人員地雷識別的現(xiàn)實(shí)需求，確定地雷目標(biāo)和干擾物類型，構(gòu)建BP雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行模型的學(xué)習(xí)訓(xùn)練和實(shí)際驗(yàn)證。結(jié)果表明基于電磁感應(yīng)信號特征構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能夠較好地識別金屬含量較低的殺傷人員地雷和典型干擾物。同時(shí)，通過試驗(yàn)測試和模型應(yīng)用也發(fā)現(xiàn)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地雷目標(biāo)識別時(shí)，其本質(zhì)是根據(jù)不同目標(biāo)輸入特征的差別，如果地雷目標(biāo)和干擾物的電磁感應(yīng)特征無明顯差別時(shí)，將難以通過后面的數(shù)據(jù)處理和算法進(jìn)行有效識別。綜上所述，地雷目標(biāo)的探測和識別是非常復(fù)雜的問題，應(yīng)在目標(biāo)特征分析基礎(chǔ)上確定適合的數(shù)據(jù)處理方法和識別算法，本文研究的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地雷目標(biāo)識別方法，能夠?yàn)榈乩滋綔y技術(shù)研究和探雷器材研制提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。