عنوان پایان‌نامه
ارائه الگوریتمی جهت پردازش و استخراج پارامترهای اشیاء مدفون از داده های GPR
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-اکتشاف معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2006;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50331
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- محمد بیک
- استاد راهنما
- غلامحسین نوروزی باغکمه
- چکیده
- GPR یک روش غیر مخرب ژئوفیزیکی با قدرت تفکیک بسیار بالا است که دارای کار برد گسترده ای در بخش های مختلف است. یکی از کاربرد های رایج آن شناسایی لوله های مدفون و حفره های کم عمق داخل زمین می باشد. از طرفی ماهیت داده های GPR پیچیده بوده و تفسیر آنها دشوار است. لذا این پیچیدگی، لزوم ارائه یک روش اتوماتیک بدون اعمال سلیقه شخصی کاربر را ایجاد می کند. از این رو در این پایان نامه ابتدا سعی شده است تا با مدلسازی پیشرو امواج الکترومغناطیسی به روش تفاضل محدود، تاثیر پارامتر های مختلف نظیر قطر، عمق، سرعت زمینه و امتداد خط برداشت نسبت به محور لوله را بر روی شکل آنومالی ها بررسی کنیم. نتایج مدلسازی نشان داد که تغییر قطر لوله بر محل کانون هذلولی و تغییرات عمق و سرعت زمینه بر انحنای آن تاثیر گذار است. در ضمن افزایش زاویه امتداد خط برداشت نسبت به حالت عمود با محور لوله موجب کشیده تر شدن هذلولی می شود. در ادامه یک بانک مشتمل بر 9 مدل با سه قطر و سه عمق مختلف به منظور مقایسه و تطبیق با برداشت های صحرایی تهیه شده است. برداشت های صحرایی شامل یک مقطع بر روی لوله ای به قطر 15 سانتی متر در عمق 90-100 سانتیمتر و یک مقطع بر روی لوله ای به قطر 45 سانتی متر در عمق 2 متری می باشد. در نهایت با اعمال روش های گوناگون پردازشی بر روی مقاطع و مدل ها، سعی شده است تا موقعیت و مشخصات لوله مدفون بوسیله روش تطبیق الگو و با محاسبه همبستگی نرمال شده شناسایی شود. نتایج بدست آمده با اینکه توانسته موقعیت اجسام را به خوبی نشان دهد اما در شناسایی پارامتر های اشیاء مدفون مناسب نمی باشد. میزان تطابق مدل ساخته شده با پارامتر های مشابه لوله مدفون در مقطع اول، با آنومالی بدست آمده در مقطع 37% می باشد که با وجود درصد پایین برازش، بیشترین میزان تطابق در بین تمام مدل ها را دارد. اما در مورد مقطع دوم، به علت نویز بالای محیط و استفاده از روشهای بیشتر پردازش تصویر به منظور افزایش کانترست، این مقدار بیشینه نبوده و مدل تطبیق داده شده با ساختار مدفون یکسان نمی باشد.
- Abstract
- GPR is a nondestructive high resolution method with many applications. One of most useful applications is detection and characterization of buried pipes and voids. GPR’s data are complex and their interpretation is really complicated. This complexity encouraged us to introduce an automatic algorithm with no operator bias. In order to present this algorithm, we first try out to model electromagnetic waves by finite difference method and then evaluate impact of different parameters such as pipe diameter, depth, back ground velocity and profile direction to the pipe axe on the anomaly shape. Results show that variation in pipe diameter moves the hyperbola eccentric and variation on pipe depth and back ground velocity changes the hyperbola curvature. In addition, increase of the angle between the profile direction and the direction perpendicular to pipe axe, causes stretching of the hyperbola apex. Then we performed a database containing of 9 different model which have 3 different depth and 3 different diameter in order to compare with survey’s which include a 6 inch pipe buried in 1 meter below the earth surface and 18 inch pipe buried on 2 meter under the earth. finally we tried to characterize the pipes with template matching method. Although the Proposed algorithm was successful to detect the location of the pipe, but, it was unable to characterize the pipe. The correlation between the first pipe and the model with same parameter was %37; despite of low correlation, it was highest among other models. In second model this correlation was not highest one, because of the high noise on section and consequently implementation of the pre image processing on it.
