地雷检测实时GPR数据处理:一个回顾

p . p . Sadgir v . r . Ratnaparkhe a . s . Bhalchandra
电子和通信工程系、政府工程学院,奥兰加巴德(硕士),印度。

文摘

地下目标即低金属含量矿山或非金属地雷是难以被发现使用地球物理技术的地下目标。探地雷达(GPR)的一种技术用于检测这些目标已成为流行由于它的优点,如高分辨率、非接触式传感和敏感,所有类型的电特性的变化。雷竞技网页版作为有生命的损失风险技术应该支持检测没有挖在这个应用程序以及技术应该是实时的。本文回顾了实时地雷检雷竞技苹果下载测的技术。

关键字

探地雷达、地雷、最小二乘方法,PCA,熵优化合同拉伸,SIMCA

介绍

在许多应用程序中检测对象很重要,就像埋在考古调查,法医调查和安全应用程序。埋地雷等应用程序或其他炸药检测效率和安全的删除这些对象变得非常重要。作为有生命的损失风险技术应该支持检测没有挖。有很多技术检测埋对象像核的,辐射,热图形和探地雷达。在所有这些探地雷达主要是用于这个应用程序。探地雷达是接触式传感器雷竞技网页版方便手持设备以及高分辨率使其对于这个应用程序更受欢迎。探地雷达几乎没有优势等地下传感技术灵敏度的变化在所有三种类型的介质的电磁特性即电介电常数、电导率和磁导率,与其他传感器GPR可以提前调查面积。因此探地雷达系统可用来检测危险物品前系统过去和他们移动。本文综述了各种方法对实雷竞技苹果下载时地雷使用探地雷达检测。

二世。最小二乘方法

连续的评估差异探地雷达信号在相邻点需要探测埋地雷。每个1 d探地雷达信号在一个特定的点称为一个扫描。因此,检测算法应该区分扫描时存在和没有埋葬的对象。这可以被视为一个估计问题。一个扫描扫描应该从早些时候估计没有地雷。测量后的信号在信号预测我们可以确定是否存在我通过观察不同。如果不同的价值更高的埋对象可以如果得出结论,否则不是。AhmetBurakYoldemir[1]提出了预测的最小二乘方法和比较的扫描。在这种技术提出的扫描对象没有埋下一个扫描是通过使用最小二乘估计算法。然后实际探地雷达信号在这一点上是测量,如果观察到信号和估计信号然后没有埋对象相似。 But if the large difference exists between the desired and observed then mine is present. The difference is calculated based on the Euclidian norm. In this method first 10 scans are used to calculate the filter coefficients required for the prediction. Later the filter coefficients calculated are kept fixed and then using those filter coefficients the next values are calculated. Figure 1 shows A sample GPR data and corresponding test statistics Authors report that proposed method gives 100% performance at a FAR of 10%, when 10 A scans are used to estimate the next A- scan.

三世。基于主成分分析的方法

为减少数据分析PCA的维度,即主成分分析,是一种流行的技术。它有三大优点。首先,PCA参数可以直接从数据计算。第二,在均方误差方面,它是最优线性降维方法。第三,一旦PCA参数计算、施工和重建成为计算容易操作。GulayBuyukaksoy卡普兰[2]提出了使用PCA算法的实时探测地雷。探地雷达的值需要radargram正常化为零均值和单位方差之前使用PCA。首先构造安全区域窗口然后窗口数据正常窗口数据的主成分分析和Qlim (Eq.1)和T2 lim (Eq.2)计算出安全区域。当得到新样本首先然后计算Qnew正常化(Eq.3)和T2新的(Eq.4)统计数据样本。然后检查如果Qnew > QlimandT2 new > T2 liminclude新样本的窗口如果条件不满足。如果满足条件时,则生成检测报警。 Slide the window and repeat the procedure. In this way the real time landmine detection can be done. The principal components are decided based on cumulative percent variance (CPV) given by (Eq.5).

第四,熵优化对比度拉伸

议员Priyadarshini[3]提出的基于熵的方法优化对比度拉伸的地雷检测。在这种技术的步骤是预处理、图像裁剪和光谱分析。在窗口的平均预处理步骤完成消除地面空气界面效应之后,对比拉伸步骤利用熵优化阈值决定的。对比度拉伸后一步的双曲线获得图像的裁剪和光谱分析。如果在能量密度谱多个顶点双曲线是non-mine双曲线如果能量谱密度只有一个顶点,那么它是我的签名。所有这些步骤为每个快后如果发现我的签名系统给出了一个报警。

诉SIMCA算法

SIMCA算法即模拟相关算法提出的方法AnandSengodam[4][5]中模拟探地雷达之间的相关性进行了跟踪。GprMAX2Dv1.5软件是用来模拟的理想跟踪点反射器被放置在相同的土壤条件实验设置。最初的探地雷达前处理和清除杂物后相关和卷积模拟探地雷达的结果来确定我的位置。这个我的位置是使用人类用户验证。作者是预测的位置精确到可以接受的程度。

VI。比较表

七世。结论

本文中的所有技术被认为是有一个实时的方法来探测地雷的问题。最小二乘方法考虑了——扫描,因此该技术处理的信号比图像提供了更好的速度。基于主成分分析的方法是基于两个特性,提供更好的准确性和较低的误警率。熵优化对比度拉伸技术是计算简单,认为数据的频域特性。SIMCA方法可接受的水平的精度可以达到但模拟器是必需的。因此最小二乘方法技术是最适合应用程序,因为它可以givereal时间结果以更高的速度在所有类型的土壤。

引用

AhemetBurakYoldemir和穆罕默德Sezgin埋目标检测的最小二乘方法使用探地雷达,IEEE SensorsJournals vol.11。,没有。2011年6月6日,页。1337 - 1341年。
GulayBuyukaksoy卡普兰,OAuzA°辅酶Alu, AhmetBurakYoldemir,穆罕默德Sezgin,“实时检测使用DynamicPrincipal组件分析”,13日探地雷达国际会议上,IEEE p。1 - 6, 2010。
议员Priyadarshini Dr.G。Indumathi”埋在地面穿透雷达Radargram对象歧视”,Bonfring国际期刊的图像处理的发展,3卷,1号,页8 - 12,2013年3月。
Mr.AnandSengodam w·保罗Cockshott博士“SIMCA算法处理地质雷达数据及其使用地雷检测”,14日信息科学国际会议上,信号处理及其应用:主要跟踪,p . 983 - 988年,2012年。
AnandSengodam w·保罗Cockshott博士,“2 d处理算法探测地雷使用探地雷达数据”,19日国际雷达研讨会,页。459 - 464年,2012年。