时间反转-目标成像.doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.25M 资料格式：doc 举报版权申诉

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共11页

pzq386786037-7778141-16359647429571021803.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共11页

时间反转-近期工作

1单目标成像

1.2 反转

1.3 成像

2多目标成像

单个目标，时间反转可以实现能量聚焦；多个目标时，目标之间的散射波相互影响，而且聚焦时刻不同，无法同时

时间反转-近期工作 1 单目标成像 1.1 目标埋藏位置：深度 3.8-4m 异质体介电常数 16 背景介质介电常数 25 F m ,  U r w , U r w m R , U r t T k      , )  , m s  ( p w G r    c w U r w  m M     U r w G r , r w    m F , m  R F  m 1   r w e k , , m  jwt dw G r r w 为信号源到目标的格林函数。 ,  , m s p w 为发射的信号  ) (  mc w  RU r M 为散射体个数  为目标体的散射强度。 m, t 为去除直达波的信号。 1.2 反转对各位置的信号做时间反转，频域上即相位共轭。反转后的信号从各位置重新发射出去，在任意场点 r 处的场为： ( , t) I r K   k 1     U r w G r r w e )   ( , , , C B k k  jwt dw

G r r w , , C k   表示第 K 个接收单元到场点计算的格林函数 1.3 成像为了确定成像时刻需要利用时间反转的时-空匹配聚焦特性。为此记录每个时刻探测区域的最大幅值为： g( ( , t   ) max ; E x y t  (x,y)  , 0,1,2,..... n t n t    ) n n n 最终成像

这里简述时间反转原理用到格林函数，实际的成像过程中是计算待成像点到各个接收单元的距离，没有用到格林函数。 2 多目标成像单个目标，时间反转可以实现能量聚焦；多个目标时，目标之间的散射波相互影响，而且聚焦时刻不同，无法同时把目标较好的成像出来。如下图，图为 6 个，目标放置的位置，以及参数信息表 1 目标体信息目标号 R/cm H/cm 1 2 3 4 5 6 5 7 10 6 9 4 31 68 51 22 40 70 EP 20 20 20 20 20 20 L/cm 22 48 74 102 148 180 在目标体的 TRM 聚焦过程中，由于掩埋深度的差异造成聚焦时刻不同第一个目标：第二个目标

第二个和第三个目标：接下来的目标聚焦时刻：

最后的一个目标：可见不同目标的聚焦时刻不同，会影响多目标成像。如果能把不同的目标成像时刻划分为 6 个区域之后再把 6 个成像，放在一块就能使这些目标一块呈现出来。在 2014 年《Buried-Object Time-Reversal Imaging Using UWB Near-Ground

Scattered Fields》这篇文章中是通过时间选通（Time-gated）来多目标成像,同样方法我们可以加窗来实现。这是 6 个目标的 B-San 扫描图。由于双曲线效果不是很好杂波以及散射波影响较多。我们采用经典图像边缘检测(模板法思想)—— -Kirsch operator 进行处理。 2.1 算法步骤 1 通过“模板”处理 B-Scan，得到处理后的剖面矩阵 A；根据 GPR 图像中管道物体表现为双曲线形态的特征 ,论文选用 8 方向 Kirsch 方向算子中的 45°和 135°模板 (如图 ( a) ( b)所示 )分别对分形处理后得到的区域进行精确的边缘检测 ,然后将二者的检测结果叠加。最终采用的模板：

前两个模板在抑制水平和垂直方向干扰、突出双曲线斜方向双臂的同时容易造成其顶点附近较平缓处边缘的缺失。因此 ,本文结合了如图 2 ( c)所示的 n ×(2n + 1) 模板,该模板能抑制双曲线的双臂 ,将双曲线能量汇聚到顶点位置 ,从而达到检测出较完整的双曲线的目的。（方法来源：杨莘，陈淑珍，唐中柱. 探地雷达管道目标图像的识别[J]. 计算机应用， 2005，25（5）：1209-1211.）对 B-Scan 扫描图去除直达波后，再进行模板匹配,得到的结果：加窗处理：即寻找时间聚焦时刻 2.2 算法步骤 2 将处理后的数据先投影到位置轴，得到各个目标体可能出现的位

置对应的测点信息，用窗口将潜在的位置区域框出来；对各个潜在的位置区域对应的 A 分别投影到时间轴上，得到各个目标体可能出现的位置对应的采用时刻信息；根据上述得到的信息，可以用矩阵窗口在 B-Scan 中框出各个目标体可能出现的“空间-时间”窗口。选取窗口 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 加窗处理－把目标潜在位置投影到时间轴上

分享到：

赞收藏

资料库

时间反转-目标成像.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料