Разработка метода восстановления изображения со специализированных приборов

• Автор: Замотайлов, Олег Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Оглавление
Введение

Проблемы распознавания геометрии слоевой картины.

Информационные потоки данных. Особенности данных, принимаемых со специализированных приборов

Современная практика применения и проблемы.

Классические подходы к восстановлению изображений.

Глава 1. Информационные модели специализированных устройств.

1.1 Средства георадарного зондирования

1.2 Выполняемые виды работ с применением георадаров.

1.4 Первичная обработка радарограмм.

1.5 Вторичная обработка радарограмм.

1.2 Источник исходных данных на примере гсорадара 0К
1.3 Источник исходных данных на примере георадара РАСКАН 4
1.4 Качественная оценка проведения измерений георадаром 0К со стандартным программным обеспечением СеоБсап
1.4.1 Некорректность привязки трассы к вРЗкоординатам
1.4.2 Оценка временных характеристик
Глава 2. Постановки задач автоматического захвата и обработки информации.
2.1 Трасса. Сигнал прямого прохождения
2.2 Автоматизация измерений и обработки данных на базе георадара 0К.
2.2 Математическая модель оригиналобраз при георадарном сканировании
2.2.1 Описание модели.
2.2.2 Прямая задача.
2.2.3 Обратная задача.
2.2.4 Модель оригиналобраз с учетом ограничения ДНА
2.2.5 Двумерная математическая модель оригиналобраз
Глава 3. Архитектура измерительного комплекса и технология автоматической обработки информации.
3.1 Алгоритмы
3.1.1 Программное взаимодействие с георадаром 0К
3.1.2 Восстановление георадиолокационного профиля.
3.1.3 Метод синхронизации данных и географических координат
3.1.4 Восстановление подповерхностных слоев профиля и построение шкалы глубин
3.1.5 Автоматический поиск неоднородностей слоевой картины по заданным критериям
3.1.6 Решение прямой и обратной задачи математической модели оригиналобраз
3.1.7 Решение прямой задачи в двумерной модели
3.2 Программное обеспечение
3.2.1 Модуль ОеоЭа1а
3.2.2 Основной модуль ОсоЯоасу1ет
3.2.3 Модуль решения прямой и обратной задач в модели оригиналобраз
Глава 4. Настройка, тестирование и результаты экспериментов
4.1 Эксперименты в лабораторных условиях.
4.2 Эксперименты в полевых условиях
4.3 Моделирование решения прямой задачи для поверхности.
Заключение.
Приложение 1. Фрагмент отчета о лабораторных измерениях
Список литературы


Для георадаров характерна универсальность, позволяющая использовать данные прибора в геологии, транспортном строительстве, промышленном и гражданском строительстве, экологии, археологии, оборонной промышленности и т. В геологии георадары применяются для построения геологических разрезов, определения положения уровня грунтовых вод, толщины льда, глубины и профиля дна рек и озёр, границ распространения полезных ископаемых в карьерах, положения карстовых воронок и пустот. В транспортном строительстве (автомобильные и железные дороги, аэродромы) георадары используются для определения толщины конструктивных слоев дорожной одежды и качества уплотнения дорожно-строительных материалов, изыскания карьеров дорожно-строительных материалов, оценки оснований под транспортные сооружения, определения глубины промерзания в грунтовых массивах и дорожных конструкциях, содержания влаги в грунте земляного полотна и подстилающих грунтовых основаниях, эрозии грунтов на участках мостовых переходов. В промышленном и гражданском строительстве помимо всего вышеперечисленного георадары нашли применение для определения качества и состояния бетонных конструкций (мостов, зданий и т. В решении вопросов охраны окружающей среды и рационального использования земель георадары используются для оценки загрязнения почв, обнаружения утечек из нефте- и водопроводов, мест захоронения экологически опасных отходов. В археологии при помощи георадаров устанавливают места нахождения археологических объектов и границы их распространения. В оборонной промышленности георадары могут быть использованы для обнаружения мест заложения мин, расположения подземных тоннелей, коммуникаций, складов, техники. Хорошие результаты по обезвреживанию мин различного вида даст комплексирование георадарных технологий с индукционными, тепловизионными и другими методами, а также с нелинейными локаторами и ЯКР-обнаружителями. В таможенных органах георадары используются для обнаружения контрабандных вложений в гомогенных однородных грузах. Ведущими фирмами, занимающимися производством георадаров, являются GSSI (Нью Гемпшир, США), SensorandSoftwarelnc. Канада), EraTechnology (Великобритания) и MALA (Швеция), RadarSystems (Латвия), OYO corporation (Япония), Geozondas (Литва). Крупная компания Geophysical Systems, Inc. GSSI) с года занимается исследованиями, разработкой и производством георадарных систем, уделяя большое внимание усовершенствованию технологии работ с георадарами. Оборудование GSSI имеет маркировку Sirsystems. Известен целый ряд модификаций георадаров данной фирмы: Sirsystems -2, -2Р, -3, -3R, -, -А, -ЮН, -В. С конца -х годов начались работы по созданию портативных георадаров в ООО "Логические системы" совместно с НИИ Приборостроения им. В. В. Тихомирова (г. Жуковский, Московская обл. В разработке антенн георадаров приняли участие специалисты кафедры распространения радиоволн МФТИ. За это время было выполнено несколько НИР и ОКР в интересах различных ведомств. Среди них можно выделить разработку портативного георадара для обследования однородных грузов в таможенных органах РФ (шифр ОКР "ОКО" и "ЗОНД"). Созданный прибор представлял собой портативный георадар со сменными антенными блоками ДБ-0 и ДБ-, имеющими средние частоты 0 и МГц соответственно. Эта разработка послужила основой, на базе которой в дальнейшем был разработан и начал выпускаться ряд георадаров сначала типа "ОКО-М" с антенными блоками АБ-0, АБ-0, АБ-0, ДБ-0 и АБД (дипольный вариант, шифр ОКР "ГЕОН"), а затем ряд георадаров "ОКО-М 1". Отличительной особенностью георадаров ряда "ОКО-М 1" от предыдущего поколения "ОКО-М" является наличие полной оптической развязки по информационным и синхронизирующим цепям. Введение оптической развязки позволяет устранить помехи по кабельным цепям, а также уменьшает возможную паразитную модуляцию сигнала при перекосах антенн относительно зондируемой поверхности, связанных с неровностями верхнего слоя грунта. В таблице 1 приведена краткая информация о ряде георадаров последней модификации "ОКО-М 1".