基于探地雷達(dá)的高速公路厚度自動(dòng)檢測算法研究及軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國高速公路通車?yán)锍痰娜找嬖鲩L,交通流量的不斷上升,超重車輛的數(shù)量不斷地增加,加之施工的不合理,大部分高速公路普遍發(fā)生了早期病害,因此,急需一種高效的高速公路病害檢測設(shè)備。探地雷達(dá)(ground penetrating radar,GPR)是一種新型的無損檢測設(shè)備,與其它無損探測設(shè)備相比,它具有速度快、效率高、精度高、分辨率高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高速公路路面病害檢測中。但是常規(guī)的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn),由于數(shù)據(jù)量大,人工檢測不僅

2、效率低,而且專家的主觀性會(huì)帶來較大誤差。
　　 基于以上因?yàn)?本課題通過相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)高速公路厚度自動(dòng)檢測技術(shù)。本課題的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)探地雷達(dá)回波信號(hào)正演模擬研究:分析了FDTD(Finite-DomainFinite-Time Method,FDTD)方法的基本原理,FDTD解的收斂性、穩(wěn)定性和PML(perfectly matched layer,PML)吸收邊界條件；FDTD的激勵(lì)源。并編程實(shí)現(xiàn)了基

3、于FDTD的水平分層介質(zhì)的正演模型。
　　 (2)研究了分層介質(zhì)層界面自動(dòng)檢測算法:閾值法、匹配濾波器法和MUSIC方法。通過仿真數(shù)據(jù)比較及實(shí)測數(shù)據(jù)檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)MUSIC方法優(yōu)于閾值法和匹配濾波器法。
　　 (3)基于MATIAB軟件設(shè)計(jì)一個(gè)GUI界面:該GUI界面主要包括兩個(gè)模塊。具體如下:
　　 仿真數(shù)據(jù)模塊。此模塊建立了高速公路正演模型,并得到理想的GPR回波,為算法驗(yàn)證提供理想數(shù)據(jù),然后通過本課題所提供的算