1.非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)：摄像机位布置及冲击过程高速视频录制；

步骤(2)：像素‑距离比例因子计算与校准；

步骤(2)中，选择高速视频画面中的不同目标物体，分别测量各个目标物体的实际特征长度；记录高速视频画面中选定目标物体所占的像素数量，根据视频画面像素与特征长度之间的一一对应关系计算像素‑距离比例因子；

步骤(3)：落石冲击运动轨迹自动识别；

步骤(4)：落石位移时域信号频域分析及其能量分布；

步骤(5)：高斯函数与高斯小波族选择；

步骤(5)中，高斯函数是概率统计与随机信号分析应用中最重要的函数之一，高斯函数g(t)的表达式为：其中C、α为常数；高斯函数的傅里叶变换 仍然为高斯函数：

高斯函数具有光滑的无穷阶导数，且高斯函数的n阶导数具备小波函数振荡、能量有限的特征，通过对高斯函数的n阶微分运算，生成n个高斯母小波：对小波函数gn(t)做伸缩、平移变换得到一系列小波函数，称为小波函数族：

其中gu,s(t)称为高斯小波函数族，s称为尺度参数、u称为平移参数；

步骤(6)：信号伪频率确定与尺度参数选择；

步骤(6)中，小波尺度参数并不等同于工程中更容易理解的傅里叶频率；小波尺度参数s对应的信号频域特征采用伪频率fs表示，尺度参数与伪频率的对应关系由下式换算：其中Δt＝1/fsamp为时域信号的采样时间间隔，fsamp为采样频率，fc＝ωc/2π为小波中心频率，对于时域冲击信号，更关注大于零的频率成分，选定小波变换中采用的母小波函数gn(t)后，母小波时间中心tc、角频率中心ωc由下式计算：步骤(7)：落石位移时域信号与高斯小波的卷积运算；

步骤(8)：落石运动位移、速度、加速度信号反馈及其自洽性检查。

2.根据权利要求1所述的非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：步骤(1)中，根据柔性防护网安装位置架设2台高速摄像机，摄像机机位与录制目标之间因满足不同距离、不同角度要求；设置摄像机帧率，对冲击全过程进行录制；摄像机最小帧率应满足采样定理要求，最大帧率应当保证录制时间能够大于或等于冲击全过程时长。

3.根据权利要求1所述的非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：步骤(3)中，在视频画面中标注落石轮廓，通过调节画面对比度、亮度选取落石运动捕捉的特征点；在冲击全过程中应保证落石特征点不被完全遮挡；结合运动分析技术实现对落石特征点的自动捕捉及落石运动轨迹的自动识别；通过步骤(2)中计算的像素‑距离比例因子将落石运动过程的捕捉像素点转换为落石位移时域信号fM[tn]，其中n＝1,2,…,N。

4.根据权利要求3所述的非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：步骤(4)中，对步骤(3)中获得的落石位移时域信号fM[tn]进行离散傅里叶变换，得到落石位移时域信号的傅里叶变换结果F(ωk)：其中ωk为信号的频率值；根据落石位移时域信号的离散傅里叶变换结果，进一步获得信号的频域能量Efreq：记录能量占比为0～90％及能量占比为0～99％的信号频段，该能量段的频率记为ω90及ω99。

5.根据权利要求1所述的非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：步骤(7)中，对步骤(2)中获得的落石位移时域信号与步骤(5)中选择的高斯小波进行卷积运算，得到落石位移时域信号的高斯小波变换结果GWT(u,s)：其中 为g(t)的复共轭；根据卷积运算的微分性质，高斯小波变

换最终写为以下形式：

n n

上式表明，选择高斯小波进行小波变换的表达式中显式地包含了含微分运算d /du 与卷积运算f(u)*gs(u)；由于高斯函数在实数域积分不为零性质，卷积运算解释为函数f在核函数gs(u)的加权平均平滑过程，不同阶数的高斯小波对应着对原始落石位移时域信号的不同阶数微分计算；通过小波变换，同时实现对含噪振动信号f的光滑及其在尺度s上的n阶微分。

6.根据权利要求1所述的非接触式落石防护动态响应信号自动识别及反馈方法，其特征在于：步骤(8)中，对于实际的时域振动信号，小波变换微分结果除了保证曲线形状与波峰波谷位置的准确性，还需要保证微分结果幅值的准确性；从步骤(7)发现，小波微分结果n的幅值与小波尺度参数的s 相关，同时小波函数族的规范化处理也会影响微分运算的幅值结果；为了消除高斯小波变换过程对微分结果幅值的影响，引入幅值参数Amp，将落石位移时域信号的小波微分运算定义为：数值微分过程将放大信号中噪声干扰的影响，逆向来看，数值积分过程对原始信号中的噪声干扰将起到抑制作用；因此通过对小波微分结果进行反向积分，对比与原始信号之间的重合程度，则用于衡量小波微分结果的准确性，积分结果与原始信号之间的重合程度越高，则认为微分后的结果越为准确可靠；由于小波变换前后两段时间序列具有相同的长度，采用欧氏距离评价落石位移时域信号与小波近似微分的积分结果之间的重合程度，欧式距离计算如下：其中j表示对原始时域信号小波微分结果的等距离抽样，m为采样信号离散点的个数，n为小波微分阶数； 为小波变换n阶微分结果 的数值积分，tk为求积节点，Ak为求积系数，亦称伴随节点tk的权；当n＝0时， 为落石位移时域信号 与小波函数g0(t)的卷积平滑结果；

幅值参数Amp的值通过迭代求解得到，当n阶小波微分的一次积分与n‑1阶小波微分之间的欧氏距离达到最小值EDmin，即曲线的重合程度最高时，幅值参数得到最优值；最后，通过落石位移时域信号与小波函数卷积运算反馈落石冲击位移信号；通过落石位移时域信号与一阶高斯小波卷积运算反馈落石冲击速度信号；通过落石位移时域信号与二阶高斯小波卷积运算反馈落石冲击加速度信号。