本發明涉及一種地質雷達數據增強處理方法、裝置、電子設備及存儲介質,屬于地質雷達數據處理領域。
背景技術:
1、地質雷達(gpr)?是通過研究儀器激發的高頻窄脈沖電磁波,頻率通常在?106~109?hz,利用接收到的反射波形來判斷地下介質分布狀況的一種無損探測設備。利用該方法進行實地探測的重要理論依據就是,探測對象內部存在明顯的介電性差異,如各種不良地質體(空洞、破碎帶、充水溶洞等)?同四周圍巖就存在明顯的物性差異,電磁波在傳播過程中遇到這些分界面會產生強烈的反射現象,對接收到反射波形進行相關分析,可以定性推測探測對象內部異常體的空間位置、埋深和大小等重要信息。
2、但是,當不良地質體(空洞、破碎帶、充水溶洞等)?同四周圍巖的物性差異不大時,接收到的反射波形不太明顯,推測探測對象內部異常體的空間位置、埋深和大小等重要信息時會產生誤差,所以,需要通過技術手段將接收到的地質雷達數據進行增強處理。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術中的不足,提供一種地質雷達數據增強處理方法、裝置、電子設備及存儲介質,解決了存在的地質雷達接收到的反射波形不夠明顯的問題。
2、為達到上述目的,本發明是采用下述技術方案實現的:
3、第一方面,本發明提供了一種地質雷達數據增強處理方法,包括:獲取目標區域的地質雷達數據;根據所述地質雷達數據中目標體的深度信息選定窗口尺寸;采用所選定的窗口尺寸對所述地質雷達數據進行全覆蓋剖分,獲得若干個窗口;采用小子域濾波分別獲得各個窗口的窗口中心濾波值。
4、進一步的,所述窗口中心濾波值的獲得過程包括:以預設的子域形態在當前窗口中心點的鄰域內剖分出多個子域;分別計算各個所述子域內的信號均值和信號均方差;在當前窗口的所有子域中選定信號均方差最小的子域,并將該子域所對應的信號均值作為當前窗口的窗口中心濾波值。
5、進一步的,所述窗口尺寸為的正方形窗口;其中,為正方形窗口每條邊長上的信號點數;為不小于3的奇數。
6、進一步的,所述子域形態為平行四邊形,子域所屬窗口的中心點落在平行四邊形子域內部或者平行四邊形邊緣上。
7、進一步的,所述信號均值的計算公式為:
8、;
9、其中,<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>n</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>=</mi></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>[</mo><mrow bevelled="true"><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>m</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo stretchy="true">/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>]</mo></mstyle><mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msup><mrow /><mn>2</mn></msup></mstyle></mstyle>
10、式中,為第個子域的信號均值;為第個子域內第個點上的信號值;為每個子域內的信號點數。
11、進一步的,所述信號均方差的計算公式為:
12、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><msub><mi>σ</mi><mi>i</mi></msub><mi>=</mi><msqrt><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>j</mi><mi>=</mi><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mfrac><msup><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>δ</mi><msub><mi>ez</mi><mi>i</mi></msub><mi>?</mi><msub><mi>ez</mi><mi>i</mi></msub><mi>(</mi><mi>j</mi><mi>)</mi></mrow><mo>]</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mi>n</mi></mfrac></mstyle></msqrt></mstyle>;
13、式中,為第個子域的信號均方差。
14、第二方面,本發明提供了一種地質雷達數據增強處理裝置,包括:
15、數據獲取模塊:用于獲取目標區域的地質雷達數據;
16、窗口選定模塊:用于根據所述地質雷達數據中目標體的深度信息選定窗口尺寸;
17、窗口剖分模塊:用于采用所選定的窗口尺寸對所述地質雷達數據進行全覆蓋剖分,獲得若干個窗口;
18、窗口處理模塊:用于采用小子域濾波分別獲得各個窗口的窗口中心濾波值。
19、進一步的,所述窗口處理模塊包括:
20、子域劃分模塊:用于以預設的子域形態在當前窗口中心點的鄰域內剖分出多個子域;
21、子域計算模塊:用于分別計算各個所述子域內的信號均值和信號均方差;
22、決策模塊:用于在當前窗口的所有子域中選定信號均方差最小的子域,并將該子域所對應的信號均值作為當前窗口的窗口中心濾波值。
23、第三方面,本發明提供了一種電子設備,包括:處理器和存儲器,所述存儲器上存儲有計算機可讀指令,所述計算機可讀指令被所述處理器執行時實現如第一方面所述的地質雷達數據增強處理方法。
24、第四方面,本發明提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面所述的地質雷達數據增強處理方法。
25、與現有技術相比,本發明所達到的有益效果:
26、本發明提供的地質雷達數據增強處理方法將數據用窗口進行剖分,并采用小子域濾波將窗口分為不同的子域,當一個子域內的電場強度數據變化平緩時,表明其處于平穩場強區,也就是其所反映的區域內介質屬性較為均勻;相反的,當一個子域處于電場強度變化較大區域時,表明其反映的區域內介質屬性有較大的變化,而窗口的中心部位最有可能屬于異常變化較平緩的子域,通過一個窗口中異常變化最平緩的子域獲得該窗口中心點的濾波值,突出了異常變化的分界特征,銳化了異常體的邊界特征,能夠提高異常體在地質雷達圖像中的識別效果。