本文關(guān)鍵詞：探地雷達圖像處理及其在探測地下空洞中的應用

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【摘要】：地下空洞是最嚴重的道路病害之一,近年來由其導致路面塌陷的現(xiàn)象在我國多個大城市頻繁發(fā)生,嚴重威脅著通行人員的生命和財產(chǎn)安全。準確探測地下空洞并及時采取補救措施具有重大意義。為了能準確、實時識別地下空洞,本文利用探地雷達圖像處理方法對其進行探測。本文主要圍繞圖像雜波處理,圖像目標定位和不同材質(zhì)目標信號的分類識別等關(guān)鍵問題展開研究。針對探地雷達圖像雜波去除問題,提出了主成分分析結(jié)合圖像梯度幅度方法。仿真與實驗結(jié)果表明,與均值濾波、基于主成分分析濾波和基于圖像梯度幅度濾波等常用雜波處理方法相比,本方法處理后圖像的信雜比較高。針對B-scan圖像的目標定位問題,提出了一種自動目標定位方法。采用對稱度曲線法計算B-scan圖像中雙曲線頂點的水平坐標,用極值法計算垂直坐標,利用一維Hough變換估計介質(zhì)的等效波速,并根據(jù)垂直坐標及介質(zhì)的等效波速計算出目標的實際埋深。仿真與實驗結(jié)果表明,與能量統(tǒng)計法相比,該方法的定位精度更高。針對已定位目標體地下空洞識別問題,提出了一種小波變換-分數(shù)階傅里葉變換(DWT-FRFT)特征提取方法,并結(jié)合支持向量機(SVM)對不同材質(zhì)目標的A-scan信號進行自動分類。仿真與實驗結(jié)果表明,與統(tǒng)計特征、頻域特征和支持向量機相結(jié)合的分類方法相比,本方法的分類正確率較高。
【關(guān)鍵詞】：探地雷達圖像處理 雜波處理 目標定位 目標材質(zhì)識別
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 地下空洞探測技術(shù)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 探地雷達圖像處理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容與工作安排14-17
• 1.3.1 本文的研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 論文的工作安排15-17
• 第2章 探地雷達基本原理17-27
• 2.1 探地雷達系統(tǒng)組成17
• 2.2 探地雷達電磁波傳播理論17-21
• 2.2.1 麥克斯韋方程17-18
• 2.2.2 電磁波的傳播特點18-19
• 2.2.3 平面波在道路中的傳播特性19-21
• 2.3 探地雷達數(shù)據(jù)形式及二維回波特性21-22
• 2.4 探地雷達數(shù)字圖像處理基本原理22-25
• 2.4.1 數(shù)字圖像的基本類型22-23
• 2.4.2 幾種探地雷達圖像處理技術(shù)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 探地雷達圖像雜波處理27-41
• 3.1 B-scan圖像的幾種常用雜波處理方法27-30
• 3.1.1 均值濾波法去除背景雜波27
• 3.1.2 基于主成分分析濾波算法27-29
• 3.1.3 基于圖像梯度幅度濾波算法29-30
• 3.2 主成分分析結(jié)合圖像梯度幅度方法30-39
• 3.2.1 算法描述30-31
• 3.2.2 實驗結(jié)果與分析31-39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 第4章 探地雷達圖像目標定位41-53
• 4.1 基本原理41-44
• 4.1.1 對稱度曲線法的基本原理41
• 4.1.2 Hough變換的基本原理41-44
• 4.2 自動目標定位44-51
• 4.2.1 極值法提取雙曲線頂點垂直坐標44-45
• 4.2.2 一維Hough變換估計介質(zhì)的等效波速45
• 4.2.3 實驗結(jié)果與分析45-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 不同材質(zhì)目標信號的分類識別53-71
• 5.1 支持向量機的基本原理53-58
• 5.1.1 最優(yōu)分類超平面54-57
• 5.1.2 高維特征空間與核函數(shù)57-58
• 5.2 不同材質(zhì)目標信號的分類識別算法58-70
• 5.2.1 DWT-FRFT的特征提取59-61
• 5.2.2 實驗結(jié)果與分析61-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第6章 結(jié)論和展望71-73
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-80
• 縮略語詞匯表80-81
• 致謝81-82
• 攻讀學位期間的研究成果82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張軍華;藏勝濤;周振曉;王靜;單聯(lián)瑜;徐輝;傅金榮;于海鋮;步長城;;地震資料信噪比定量計算及方法比較[J];石油地球物理勘探;2009年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黎春林;探地雷達檢測路面含水量和壓實度的應用研究[D];鄭州大學;2003年

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本文編號：1018306