原文传递
基于探地雷达的高速公路厚度自动检测算法研究及软件实现
| 论文题名： | 基于探地雷达的高速公路厚度自动检测算法研究及软件实现 |
| 关键词： | 探地雷达;FDTD;高速公路;路面病害检测;层界面检测;匹配滤波器法 |
| 摘要： | 随着我国高速公路通车里程的日益增长,交通流量的不断上升,超重车辆的数量不断地增加,加之施工的不合理,大部分高速公路普遍发生了早期病害,因此,急需一种高效的高速公路病害检测设备。探地雷达(ground penetrating radar,GPR)是一种新型的无损检测设备,与其它无损探测设备相比,它具有速度快、效率高、精度高、分辨率高等优点,广泛应用于高速公路路面病害检测中。但是常规的探地雷达数据处理依据专家经验,由于数据量大,人工检测不仅效率低,而且专家的主观性会带来较大误差。 基于以上因为,本课题通过相关算法实现高速公路厚度自动检测技术。本课题的主要研究内容如下: (1)探地雷达回波信号正演模拟研究:分析了FDTD(Finite-DomainFinite-Time Method,FDTD)方法的基本原理,FDTD解的收敛性、稳定性和PML(perfectly matched layer,PML)吸收边界条件；FDTD的激励源。并编程实现了基于FDTD的水平分层介质的正演模型。 (2)研究了分层介质层界面自动检测算法:阈值法、匹配滤波器法和MUSIC方法。通过仿真数据比较及实测数据检验,发现MUSIC方法优于阈值法和匹配滤波器法。 (3)基于MATIAB软件设计一个GUI界面:该GUI界面主要包括两个模块。具体如下: 仿真数据模块。此模块建立了高速公路正演模型,并得到理想的GPR回波,为算法验证提供理想数据,然后通过本课题所提供的算法,即阈值检测、匹配滤波器方法、MUSIC算法,进行反演,从而得到高速公路的层界面、时间延迟等参数。 实测数据处理模块,主要包括:探地雷达DZT格式数据的读入,txt格式数据的读入；通过三种算法(阈值检测、匹配滤波器以及MUSIC算法)对实测数据进行层界面检测及时延估计,从而提取其层界面曲线及厚度曲线； |
| 作者： | 张强 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 周辉林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
