[發明專利]一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法

有效

• 申請號: 202010357036.0
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111652063B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 李靖翔;趙明;賴皓;熊雙成;朱有喆
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局;三峽大學
• 主分類號: G06V20/00
• 分類號: G06V20/00;G06V10/30;G06V10/44;G06V10/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法，其特征在于：使用巴特沃斯帶阻濾波器進行灰度堆積圖清晰化處理，并利用prewitt算子進行灰度堆積圖邊緣檢測，通過傅里葉變換以及卷積運算進行圖像特征目標識別。

2.一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法，其特征在于：

所述探地雷達包括數據處理模塊(5)、數據識別模塊(6)、顯示模塊(7)；

所述數據處理模塊(5)，通過巴特沃斯帶阻濾波器對灰度堆積圖清晰化處理，巴特沃斯帶阻濾波器具有抑制距離頻域中心一定距離的一個圓環區域的頻率的效果，能夠用來消除一定頻率范圍的周期噪聲，其公式為：

其中，D₀為需要抑制的頻率點與頻率中心的距離，W為巴特沃斯帶阻濾波器的帶寬，u為圖像橫坐標，v為圖像縱坐標，n為巴特沃斯濾波器的階數；

數據處理模塊(5)，使用prewitt算子將灰度堆積圖轉化為適合識別的圖像，Prewitt算子適用于復雜圖像邊緣的提取，其水平梯度H與垂直梯度V分別為：

所述數據識別模塊(6)，用于將數據通過傅里葉變換處理為可作為識別輸入量的信息，并通過識別模板與變換后的圖像卷積進行比對識別，最后通過邏輯研判確定數據是否為所需信息，傅里葉變換公式為：

其中，F(ω)是f(t)的像函數，f(t)是F(ω)的像原函數，i是虛數單位，t是積分變量；卷積公式為：

其中，公式中x(t)和h(t)函數是卷積的變量，p是積分變量，t是使函數h(-p)位移的量，星號*表示卷積；

所述顯示模塊(7)，用于顯示處理后的圖像與數據結果。

3.根據權利要求2所述一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法，其特征在于，圖像處理識別步驟為：

Step1:對初始數據進行格式化處理，將初始數據轉化為格式化后的圖像；

Step2:將格式化后的圖像使用巴特沃斯帶阻濾波器進行濾波，即將原始的灰度堆積圖中無關元素進行過濾，例如直達波等；繼而得到較為清晰直觀的濾波后圖像；

Step3:使用邊緣檢測prewitt算子，將濾波后圖像轉化為二值圖像；

Step4:對識別模板和圖像分別進行傅里葉變換；

Step5:對傅里葉變換后的圖像進行卷積，得到最大值；

Step6:根據最大值設定閾值進行過濾，亮點較多的部分即為與模板相同部分。

4.根據權利要求3所述一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法，其特征在于，識別過程為：

S1：輸入需要識別的圖像；

S2：編輯圖像，進行格式化處理；

S3：分別與金屬、非金屬、電纜等所需檢測物體模板進行特征比對；

S4：分別得出與與金屬、非金屬、電纜等所需檢測物體模板比對得到的結果；

S5：將重合的結果重新研判，并將比對結果匯總到同一圖像上；

S6：顯示識別結果。

5.根據權利要求3所述一種探地雷達的灰度堆積圖識別方法，其特征在于，所述探地雷達還包括探測模塊(1)、信息接收模塊(2)、信息存儲模塊(3)、信息管理模塊(4)、探測模塊(1)，用于產生電磁脈沖并將其發射，通過利用電磁脈沖在不同介電常數介質中其反射和折射波形不同為基本原理，根據回波的波相差異特征來判斷介質的結構狀態和物理特征；

信息接收模塊(2)，其連接探測模塊(1)，用于接收地下介質的結構狀態和物理特征數據；

信息存儲模塊(3)，其連接信息接收模塊(2)，用于將接收到的數據預處理，降低隨機的和規律的干擾、以及內外部不同因素所產生的噪聲，初步方便后期的圖像解釋，然后進行儲存；

信息管理模塊(4)，其連接信息存儲模塊(3)，用于將信息存儲模塊(3)存儲的信息進行編輯分類，進行上傳、本地存儲或者即時分析處理；

數據處理模塊(5)，其連接信息管理模塊(4)，用于將信息管理模塊(4)需要即時分析處理的數據進行加工處理。