一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法技术

技术编号:23083962 阅读:37 留言:0更新日期:2020-01-11 00:45
本发明专利技术提供一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法,对探地雷达采集到的数据X进行初步奇异值分解;将目标图像Y进行奇异值分解,获取新的目标图像分解公式;给出模糊C均值算法中损失函数的计算方法;确定模糊C均值法算法流程中的目标分类数n,隶属度指数c、确定算法迭代次数T、设定变量t;初始化一个隶属度

A method of GPR image processing based on SVD and FCM

【技术实现步骤摘要】
一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法
本专利技术涉及探地雷达图像处理方法,尤其涉及一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法。
技术介绍
近几十年来探地雷达技术发展迅速,其作为一种无损的探测技术,具有探测灵活方便、成本低廉、探测迅速、探测精度高等优点。探地雷达技术已在目前主要被用于考古、矿产勘查、灾害地质调查、岩土工程勘察、工程质量检测、建筑结构检测以、城市地下线缆探测及军事目标探测等众多领域。探地雷达收集到的数据构成的图像一般由杂波、噪声以及探测目标构成。通常情况下使用探地雷达进行探测时,得到的数据会不可避免地包含杂波和噪声,其原因一般归结于探测天线的耦合、空气与面地以及多层土壤间的的散射。传统的杂波去除方法存在建模精度高,且当杂波与探测目标存在重合边界时,无法准确区分杂波与探测目标等缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法,能够有效剔除探测数据中的杂波,准确获取探测目标的图像,且该方法亦能适用于高杂波环境下提取多个探测目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法,其特征在于,包括以下具体步骤:/n步骤一:对探地雷达采集到的数据X进行初步奇异值分解,去掉矩阵中最大的奇异值置零,即得到剔除了直达波的矩阵X

【技术特征摘要】
1.一种基于奇异值分解和模糊C均值法的探地雷达图像处理方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
步骤一:对探地雷达采集到的数据X进行初步奇异值分解,去掉矩阵中最大的奇异值置零,即得到剔除了直达波的矩阵X*,令Y是目标图像,Z是杂波图像,X被视为是一个具有N行M列数组,M代表了采样道数,N代表每一道数据的采样点数,其均为X的奇异值,m=2表示X去除了第一个奇异值,即将其归零,剔除直达波,sm代表奇异值,um、vm分别代表N行N列,M行M列的酉矩阵,T为迭代次数;
步骤二:将目标图像Y进行奇异值分解,分解公式为UY1、UY2和均为酉矩阵,其包含了目标图像Y的左、右奇异向量,而SY1为对角矩阵,其包含了目标图像Y的奇异值;
步骤三:结合步骤一、二,获取新的目标图像分解公式,即:



由此获得由探测目标、杂波以及噪声信号组成的原始图像,即




σz为噪声方差,其中,Ur1、Ur2均为酉矩阵,Ur1Ur2=E(单位矩阵)。均为对角矩阵,分别包含了探测目标和噪声的奇异值,目标图像Y的秩RY=k2,k2<M;
步骤四:给出模糊C均值算法中损失函数的计算方法,即

隶属度函数表达式为:



聚类中心Cl的计算方式如下:

c∈[1,∞),...

【专利技术属性】
技术研发人员:牟京亚严玲玲熊超进闻铖张焕青屈乾达熊宇马成华莫长宇杨志强朱三华
申请(专利权)人:国家电网有限公司国网湖北省电力有限公司检修公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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