【摘要】：隨著城市的發(fā)展,地下管網(wǎng)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜,因此管網(wǎng)的管理顯得越發(fā)重要。而信息的不全和新的管道施工導(dǎo)致的地下管網(wǎng)的變化對更高效、精確的非開挖地下管道探測技術(shù)提出了要求。在這方面,通常可以分為兩個研究方向:構(gòu)建更好的傳感器技術(shù)和設(shè)計更好的數(shù)據(jù)處理算法。基于一輛帶有被動電磁感應(yīng)線圈和探地雷達的傳感器的探測車設(shè)備,本文提出了一種探測方案以實現(xiàn)一次性探測并且實時的生成和顯示地下管道的三維地圖。其中,本文設(shè)計了一套智能的數(shù)據(jù)處理流程,該流程法分兩步:第一步是解釋傳感器返回的原始數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換成地下管道可能存在的空間點;第二步是融合這些點得到地下管道的走勢曲線。對于第一步,對兩種傳感器分別設(shè)計了解釋算法。對于第二步,本文提出了一種自修正和篩選的管道繪制算法,此算法可以處理傳感器數(shù)據(jù)噪聲引起的空間點虛警問題來提高對地下管道位置估計的精確度。本文的成果主要包括以下三個方面:-提出了一種新的利用被動電磁感應(yīng)線圈來探測地下電纜的方法。結(jié)合GPS模塊,設(shè)備只要沿著一條掃描軌跡掃描一遍,就可以分析出地下電纜的位置和方向。為了找到一組線圈處于電纜上方的時刻,設(shè)計了一種極大極小值(MM)算法來處理。-由于設(shè)備需要水平交叉于地下管道掃描來獲得交叉點地下管道信息,針對如何設(shè)計路線來回掃描的問題,提出“Z”形布局方式,因為它可以減少單位長度的掃描路徑,并且具有比平行布局更大的關(guān)于管道的可檢測角度范圍。-提出了一種自修正和篩選的管道繪制算法用于處理由噪聲引起的空間點虛警問題。解釋算法給出的空間點既有反映真實管道的,也有誤報的,該算法基于管道的線性特征對假設(shè)管道進行概率篩選以獲得高可信的結(jié)果。為了實現(xiàn)實時性,算法被設(shè)計成迭代形式。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU990.3
【圖文】：

間點反映了交叉點位置。２．虛警情況。空間點標(biāo)注的位置實際不是交叉點。３．缺逡逑失情況。某個交叉點沒有被探測到，故沒有得到它的空間點。逡逑圖１．１從俯視角度展示了整個探測問題。圖中細長條表示地下的真實管道，逡逑帶箭頭的線表示地上設(shè)備水平移動走過的掃描線，三角形表示真實管道和掃描逡逑線的交叉點。圖中多條掃描線的布局沒有規(guī)律，沿著一條掃描線采集的傳感器數(shù)逡逑據(jù)會被解釋得到空間點，空間點的三種情況在第１、２、３條掃描線中展示。寬長逡逑３逡逑

感應(yīng)原理的探測O)結(jié)合人工識別方式，費時費力。逡逑２．１．２．圖像識別技術(shù)逡逑探地雷達（ＧＰＲ）廣泛用于探測地面物體，特別是電纜和管道［２９］。沿著掃描逡逑線，探地雷達返回二維圖像（Ｂ掃描圖像），其中電纜和管道將用“開口向下”的逡逑雙曲線表示。有一些己發(fā)表的工作研宄了算法來自動識別和擬合Ｂ掃描圖像中逡逑的雙曲線，并通過獲得的參數(shù)來估計埋藏物體的深度和大小『３Ｑ］。逡逑第一類是霍夫變換方法�；舴蜃儞Q［３１１是適用于部分或略微變形的形狀擬合逡逑圖像處理方法。Ｃａｐｉｎｅｒｉ等人［３２］結(jié)合傳統(tǒng)的霍夫變換方法來提取探地雷達圖像逡逑中的雙曲線。Ｂｏｒｇｉｏｌｉ等人［３３］通過引入一個權(quán)重因子來擴展霍夫變換，該權(quán)重逡逑因子取決于和實驗誤差有關(guān)的未知參數(shù)，即探針位置誤差和ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ誤差。逡逑在文獻中，一種廣義霍夫變換方法被設(shè)計，結(jié)合最小二乘法擬合來分析管道逡逑參數(shù)。然而幾乎沒有擬合算法能直接應(yīng)用于霍夫變換檢測到的邊緣點，而只有雙逡逑［３（）１逡逑

的垂直分量在其正上方約等于零，所以儀器在管線正上方出現(xiàn)極小值。逡逑一般先用極大值法找到管線的大致位置（極大值處易被發(fā)現(xiàn)），再用極小值法校逡逑準(zhǔn)定位（圖２．２）。逡逑地下管線主要采用直讀法和特征點法來確定其埋深，這方面有人研宄過近間逡逑距平行管線之間探測方法［４９］。逡逑１０逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2760204