河北科技大学电气工程学院;河北省生产过程自动化工程技术研究中心;
针对探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)因地质或环境因素导致图像出现高密度噪声，有效信号被淹没，进而出现雷达数据读取困难甚至无法识别的问题，提出一种基于Perona-Malik(PM)算法和噪声识别模型(Noise Re-cognition Module, NRM)的降噪方法——PM-NRM。该算法根据GPR数据特点利用改进PM算法加大图像中噪声与背景的数值差异性，使用基于偏微分方程的NRM识别噪点，利用改进中值定理依次对数据中噪点进行恢复，结合迭代条件算法(Iterated Conditional Mode, ICM),以达到降噪的效果。面对高密度噪声数据，同传统的GPR数据降噪方法相比，所提算法在信号单波道拟合度、峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)和结构相似度(Structural Similarity, SSIM)等客观评价标准中表现较优。实验结果表明，该算法在GPR系统探测工作中具有一定实用价值。
| 294 | 3 | 143 |
| 下载次数 | 被引频次 | 阅读次数 |
[1] 王勇军，柯凯，左乐.用于探地雷达系统仿真的行波天线等效模型及应用[J].无线电工程，2019,49(11):986-989.
[2] 王大为，吕浩天，汤伏蛟，等.三维探地雷达道路隐性病害检测分析与数字化技术综述[J].中国公路学报，2023,36(3):1-19.
[3] 徐立，冯温雅，姜彦南，等.基于行列方差方法的探地雷达道路数据感兴趣区域自动提取技术[J].物探与化探，2023,47(3):804-809.
[4] 刘毛毛，刘宗辉，周东，等.基于改进双边滤波的GPR图像强振幅噪声压制算法[J].地球物理学进展，2022,37(4):1749-1756.
[5] 张斯薇，吴荣新，韩子傲，等.双边滤波在探地雷达数据去噪处理中的应用[J].物探与化探，2021,45(2):496-501.
[6] 戴前伟，吴铠均，张彬.短时傅里叶变换在GPR数据解释中的应用[J].物探与化探，2016,40(6):1227-1231.
[7] 许德根.基于Daubechies小波域KL变换的探地雷达信号处理[J].工程技术研究，2022,7(11):13-15.
[8] 吴学礼，闫枫，甄然，等.基于小波变换和K-SVD的探地雷达杂波抑制研究[J].河北科技大学学报，2021,42(2):111-118.
[9] 王辉，欧阳缮，刘庆华，等.基于深度学习的探地雷达二维剖面图像结构特征检测方法[J].电子与信息学报，2022,44(4):1284-1294.
[10] 禹璇，刘丽萍，孙学宏.结合P-M滤波及改进LSS的光学和SAR图像配准算法[J].电光与控制，2021,28(2):53-58.
[11] 杨军，李波.结合核密度估计理论的ICM遥感影像分割算法[J].测绘科学，2020,45(5):63-71.
[12] HAO L,FAN G Q,LI Y H,et al.Theoretical Development of Plant Root Diameter Estimation Based on GprMax Data and Neural Network Modelling[J].Forests,2021,12(5):615.
[13] 毛宁，吕擎峰，郑立晟，等.基于神经网络的探地雷达隧道衬砌检测方法[J].地下空间与工程学报，2023,19(增刊1):323-328.
[14] ARTAGAN S S,BORECKY V,YURDAKUL ?,et al.Assessing Concrete Strength Loss at Elevated Temperatures as a Function of Dielectric Variation Measured by GPR:An Empirical Study[J].Nondestructive Testing and Evaluation,2023,38(4):572-597.
[15] 李婉婷，林志成，姜东，等.一种基于峰值信噪比的某试验现场监控采集图像对比算法设计[J].中国科技信息，2023(1):115-118.
[16] 黄友文，唐欣，周斌.结合双注意力和结构相似度量的图像超分辨率重建网络[J].液晶与显示，2022,37(3):367-375.
[17] 张羽博.基于自适应分解级数小波去噪的TDOA估计算法研究[J].无线电工程，2023,53(1):114-121.
[18] 吴学礼，习炳权，王壮壮，等.基于IRPCA和图像增强的探地雷达去噪方法[J].无线电工程，2023,53(4):899-908.
[19] 凌天清，刁航，田波，等.基于探地雷达技术的沥青面层压实质量评价研究[J].地球物理学进展，2023,38(6):2724-2733.
基本信息:
DOI：
中图分类号:TN957.52
引用信息:
[1]吴学礼,宋凯,史思远等.基于PM算法和噪声识别模型的探地雷达降噪方法[J].无线电工程,2024,54(10):2279-2287.
基金信息:
国家自然科学基金(62003129); 河北省重点研发计划项目(19250801D)~~