一种基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法技术

本发明专利技术提供了一种基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，利用生成大量高频和低频雷达图像对，再从对应频率测得的多组杂波和噪声中选择随机加入模拟仿真的低频雷达图像，进行简单的雷达图像预处理。建立一个扩散模型，对仿真高频雷达图像组施加高斯噪声，训练逆向去噪网络能根据对应低频图像预测施加的高斯噪声。网络训练完成以后，随机生成一张噪声图像，输入待提高分辨率的低频带噪图像，通过逐步预测每一步前向过程加入的高斯噪声去除随机噪声图像中的噪声，最终得到提升分辨率、去除背景杂波和噪声的图像。通过前述操作获得了更优秀的高分辨率生成图像质量，重建的高分辨率图像结构更接近实际，去除杂波和噪声的效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及探地雷达成像的，具体涉及一种基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法。

技术介绍

1、探地雷达(ground penetrating radar，gpr)技术作为一种高效的地球浅表层无损探测技术，如今被广泛应用于路面、隧道衬砌、铁路路基、建筑、桥梁等的探测中。这一技术依靠电磁波穿过不同介质层，在界面处产生电磁特性差异来成像，以此获取非可视化目标的位置、尺寸和电磁特性等信息。高分辨率的探地雷达图像是表征地下结构的关键，然而由于系统噪声和电磁波能量耗散等原因，无法直接获取到清晰直观的探地雷达数据。

2、高分辨率成像算法在探地雷达工程应用方面极具前景，是介质反演、三维重构等数据处理方法的重要前端处理手段，往往通过一幅或者多幅低分辨率图像来获得一幅清晰的高分辨率图像。目前国内外对于探地雷达高分辨率图像重建方法已做出了许多研究，现有方法包括插值、反褶积成像方法、回归法以及基于学习的方法等。插值的方法虽然能增加像素块的数量，但是实际上只起到平滑的作用，不能直接提升雷达图像的分辨率。反褶积是一种通过压缩雷达子波以拓宽频带，完成纵向分辨率的提高的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，所述并分别采用高频探地雷达和低频探地雷达针对所述地下环境模型采集的雷达回波信号，生成包括低频探地雷达图像和高频探地雷达图像的雷达回波信号数据集，包括：

3.如权利要求2所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，所述并分别采用高频探地雷达和低频探地雷达针对所述地下环境模型采集的雷达回波信号，生成雷达回波信号数据集，还包括：

4.如权利要求2所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，所述并分别采用高频探地雷达和低频探地雷达针对所述地下环境模型采集的雷达回波信号，生成包括低频探地雷达图像和高频探地雷达图像的雷达回波信号数据集，包括：

3.如权利要求2所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨率成像方法，其特征在于，所述并分别采用高频探地雷达和低频探地雷达针对所述地下环境模型采集的雷达回波信号，生成雷达回波信号数据集，还包括：

4.如权利要求2所述的基于扩散模型的探地雷达高分辨...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰天，罗希，杨小鹏，渠晓东，曾小路，钟世超，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：