基于探地雷达的地下状态探测研究以及软件研制

发布时间：2023-11-11 18:15

　　随着国家经济的快速发展,国务院也加大了对城镇基础设施的建设,道路的建设以及地下的建设也如火如荼的开展着,如地下各种管道的铺设、道路的建设等。这同时也带来了更多的地下灾害的隐患,近年来地下灾害频发,光路面塌陷和施工中管道泄漏就有多起。对人民的财产安全以及人生安全产生了威胁,这就需要人们加大对于地下目标物体无损检测的研究。本文先从理论出发,通过介绍探地雷达探测的基本理论,主要包括探地雷达的工作原理,雷达波的传播特性,以及探地雷达的探测方式等。文章同时介绍了图像处理方面的一些知识,介绍了图像滤波等算法,并且使用Matlab仿真,对雷达波形图进行滤波处理,比较算法的优缺点,最终选择合适的滤波算法对雷达图像进行滤波。同时又介绍了图像的边缘检测技术,使用Matlab对雷达波形图进行边缘检测,对它们的优缺点进行比较,选择合适的边缘检测算法对雷达图像进行轮廓提取。当探地雷达波形图经过预处理之后,就可以进行目标识别,这里主要研究了支持向量机算法,它比普通的神经网络学习算法在雷达图像识别上的优点主要体现在它可以解决神经网络的局部极小点和网络结构选取等问题,同时不需要太多的样本量。文章最后是进行实验获得大量...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 课题研究背景和意义
    1.3 课题研究的现状
    1.4 论文的主要工作和内容安排
        1.4.1 课题的主要内容和创新点
        1.4.2 论文的写作安排
2 探地雷达基本原理
    2.1 探地雷达的理论基础
        2.1.1 电磁波谱
        2.1.2 麦克斯韦方程组
        2.1.3 探地雷达方法中电磁波的波动性的分析
    2.2 探地雷达系统组成和工作原理
        2.2.1 探地雷达系统组成
        2.2.2 探地雷达工作原理
    2.3 介质的电性参数
        2.3.1 介质的电导率
        2.3.2 电介质的极化和介电常数
        2.3.3 介质介电常数与电磁场频率关系
3 探地雷达的图像预处理技术
    3.1 数字图像的基本理论
        3.1.1 数字图形的概念
        3.1.2 数字图形的基本类型
    3.2 图像滤波技术
    3.3 图像分割技术
        3.3.1 基于阈值的图像处理方法
        3.3.2 基于区域的图像分割方法
        3.3.3 基于边缘检测的图像分割方法
    3.4 探地雷达实测数据的处理
    3.5 本章小结
4 探地雷达目标识别算法的研究
    4.1 实验样本的获取
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 实验仪器与相关参数设计
        4.1.3 单目标体探测
        4.1.4 多目标体探测
    4.2 支持向量机基本原理
    4.3 支持向量机的优缺点分析
    4.4 支持向量机的具体应用
        4.4.1 支持向量机鉴别器
        4.4.2 基于支持向量机的目标识别算法
        4.4.3 实测数据处理的对比分析
    4.5 本章归纳与总结
5 探地雷达软件编写以及实地探测
    5.1 探地雷达电磁波速的标定
    5.2 软件的编写
        5.2.1 VisualStudio开发环境简介
        5.2.2 WPF框架简介
    5.3 探地雷达图像分析软件的介绍
    5.4 探地雷达图像分析软件的使用
    5.5 室外工程实测
    5.6 本章小结
6 结论与展望
参考文献
作者简历



本文编号：3863069