本文關(guān)鍵詞：探地雷達(dá)圖像處理及其在探測(cè)地下空洞中的應(yīng)用

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【摘要】：地下空洞是最嚴(yán)重的道路病害之一,近年來由其導(dǎo)致路面塌陷的現(xiàn)象在我國(guó)多個(gè)大城市頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅著通行人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。準(zhǔn)確探測(cè)地下空洞并及時(shí)采取補(bǔ)救措施具有重大意義。為了能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)識(shí)別地下空洞,本文利用探地雷達(dá)圖像處理方法對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。本文主要圍繞圖像雜波處理,圖像目標(biāo)定位和不同材質(zhì)目標(biāo)信號(hào)的分類識(shí)別等關(guān)鍵問題展開研究。針對(duì)探地雷達(dá)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(shí)驗(yàn)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(duì)B-scan圖像的目標(biāo)定位問題,提出了一種自動(dòng)目標(biāo)定位方法。采用對(duì)稱度曲線法計(jì)算B-scan圖像中雙曲線頂點(diǎn)的水平坐標(biāo),用極值法計(jì)算垂直坐標(biāo),利用一維Hough變換估計(jì)介質(zhì)的等效波速,并根據(jù)垂直坐標(biāo)及介質(zhì)的等效波速計(jì)算出目標(biāo)的實(shí)際埋深。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與能量統(tǒng)計(jì)法相比,該方法的定位精度更高。針對(duì)已定位目標(biāo)體地下空洞識(shí)別問題,提出了一種小波變換-分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(DWT-FRFT)特征提取方法,并結(jié)合支持向量機(jī)(SVM)對(duì)不同材質(zhì)目標(biāo)的A-scan信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分類。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與統(tǒng)計(jì)特征、頻域特征和支持向量機(jī)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(dá)圖像處理 雜波處理 目標(biāo)定位 目標(biāo)材質(zhì)識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 地下空洞探測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 探地雷達(dá)圖像處理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容與工作安排14-17
• 1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 論文的工作安排15-17
• 第2章 探地雷達(dá)基本原理17-27
• 2.1 探地雷達(dá)系統(tǒng)組成17
• 2.2 探地雷達(dá)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(diǎn)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(dá)數(shù)據(jù)形式及二維回波特性21-22
• 2.4 探地雷達(dá)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(dá)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(dá)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 第4章 探地雷達(dá)圖像目標(biāo)定位41-53
• 4.1 基本原理41-44
• 4.1.1 對(duì)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(dòng)目標(biāo)定位44-51
• 4.2.1 極值法提取雙曲線頂點(diǎn)垂直坐標(biāo)44-45
• 4.2.2 一維Hough變換估計(jì)介質(zhì)的等效波速45
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)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(biāo)信號(hào)的分類識(shí)別53-71
• 5.1 支持向量機(jī)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(biāo)信號(hào)的分類識(shí)別算法58-70
• 5.2.1 DWT-FRFT的特征提取59-61
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)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(xiàn)73-80
• 縮略語(yǔ)詞匯表80-81
• 致謝81-82
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 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(zhǎng)城;;地震資料信噪比定量計(jì)算及方法比較[J];石油地球物理勘探;2009年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黎春林;探地雷達(dá)檢測(cè)路面含水量和壓實(shí)度的應(yīng)用研究[D];鄭州大學(xué);2003年

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本文編號(hào)：1018306