Contourlet变换在隧道实测探地雷达图像处理中的应用研究

发布时间：2020-02-20 21:31

【摘要】：探地雷达因其分辨率好、工作效率高、操作简便和无损伤探测的特点，被广泛应用于各种工程领域。Contourlet变换能够很好地对图像的几何结构特性表示，并能有效地实现图像局部的、多方向的、多分辨率的展开，将Contourlet变换用于探地雷达图像的处理，能够更好地对探地雷达图像细节及轮廓等信息进行反映。 本文中，首先对探地雷达的电磁学原理、工作原理及探测能力进行研究。其次对Contourlet变换的理论，Contourlet变换中的拉普拉斯金字塔滤波器和方向滤波器组进行研究。然后，，对探地雷达的数据格式进行研究，读取探地雷达数据并以图像的形式进行显示，研究分析探地雷达图像的特征及图像信息，通过对基于Contourlet变换的图像特征提取算法及PCA算法进行研究，将PCA算法进行改进并与Contourlet变换形成了基于Contourlet变换的改进图像特征提取算法，由于探地雷达图像是由电磁波反射形成的，为了能够更直观的被表示探地雷达图像处理结果，采用K-Means++算法对最后结果进行处理。最后分别使用PCA算法及基于Contourlet变换的改进特征提取算法对自然图处理，结果表明基于Contourlet变换的改进特征提取算法具有较好的效果。 最后通过对隧道实测探地雷达图像进行研究，采用基于Contourlet变换的图像特征提取算法实现探地雷达图像的图像特征进行提取，将进行过特征提取的探地雷达图像结合K-Means++算法得到最后的处理结果，实验结果表明通过该方法得到的探地雷达图像，能够达到使使用者直观有效地对探地雷达图像进行地质解释的目的。
【图文】：

图 2.2 探地雷达组成及工作原理示意图能力深度测过程当中能够探测到的最大距离表示的是探地雷达达的探测深度进行确定是需要使用雷达方程[17]。而影有以下两条：（1）探地雷达系统的增益指数（动态范电常数等电性质。的增益具体表示如公式（2.22）所示：min10 lgTsWQW ，sQ 表示探地雷达系统的增益（单位为 dB）， 号功率， 表示为探地雷达最大发射功率。minWTW

探地雷达系统的发射及电磁波接收的全过程如图 2.3 所示。tGrG图 2.3 探地雷达示意图2.3.2 探地雷达分辨率探地雷达的分辨率表示了探地雷达所能分辨的最小异常介质的能力，根据电磁波的传播方向，探地雷达的分辨率为：（1）垂直分辨率；（2）水平分辨率[21]。（1）探地雷达垂直分辨率能够对探地雷达剖面中的多个反射界面进行区分的能力称为探地雷达的垂直分辨率。其表示具体如公式（2.25）所示： 1efftB （2.25） 13
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41;U452.1

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 戴维;于盛林;孙栓;;基于Contourlet变换自适应阈值的图像去噪算法[J];电子学报;2007年10期

2 杨天春;王齐仁;刘新华;;地震仪与地质雷达的数据存储格式及其读取[J];岩土工程技术;2006年05期

本文编号：2581433