基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法及系统，首先设置探地雷达的发射天线和接收天线，通过发射天线发射雷达信号，通过接收天线接收探地雷达探测时的回波信号，生成地下管线目标探测图P<subgt;1</subgt;；然后利用神经网络，获得高分辨率地下管线目标探测图；本发明专利技术设计的前端调理电路，能够根据需求将信号放大或衰减到合适的范围。在面对高频回波信号上，本发明专利技术设计了高速数据采集系统，以FPGA和两片国产高速ADC为基础设计了高速数据采集电路。本发明专利技术进一步设计了一种神经网络构架，能够实现高效且快速的多尺度特征整合，实现高性能的地下管线轮廓提取，有效解决了现有技术中探测精确度问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下管线探测，涉及一种地下管线探测识别方法、系统及产品，特别涉及一种基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法及系统。

技术介绍

1、地下管线作为城市的“血管”，是保障城市正常运行的“生命线”，随着城镇化的快速推进，城市地下管线的数量和规模越来越大，构成状况越来越复杂，在施工过程中，由于地下管线分布不清，给城镇建设与改造以及管线的使用与维护带来很多的困难。

2、探地雷达(ground penetrating radar，简称gpr)是一种对地下或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。探地雷达以其探测的高分辨率和高工作效率而成为地球物理勘探的一种有力工具。随着信号处理技术和电子技术的不断发展以及工程实践的增多和经验的丰富积累，探地雷达技术进一步发展，仪器不断更新，应用范围逐步扩大，现已被广泛应用于施工质量的控制、路面结构与材料研究、测设备应用技术研究、设计资料的勘察收集、病害隐患探测、工程质量事故原因的监察与仲裁、旧路的评定和改建、道路结构分层厚度检测、地下管道探测等领域。

3、探地雷达以电磁波作为信息载体，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法，其特征在于：所述特征融合解码器，由并行设置的两个分支组成；第一分支由顺序连接的降维卷积层、注意力卷积层、分类器组成；第二分支由顺利连接的降维卷积层、注意力卷积层、上采样层、分类器组成；其中，第一分支的注意力卷积层输出与第二分支的上采样层逐像素相加后输入第一分支的分类器中；所述高分辨率特征图经第一分支处理后输出高分辨率细节图，所述低分辨率特征图经第二分支处理后输出低分辨率细节图；所述高分辨率细节图与所述低分辨率细节图逐像素相加后...

【技术特征摘要】

1.一种基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别方法，其特征在于：所述特征融合解码器，由并行设置的两个分支组成；第一分支由顺序连接的降维卷积层、注意力卷积层、分类器组成；第二分支由顺利连接的降维卷积层、注意力卷积层、上采样层、分类器组成；其中，第一分支的注意力卷积层输出与第二分支的上采样层逐像素相加后输入第一分支的分类器中；所述高分辨率特征图经第一分支处理后输出高分辨率细节图，所述低分辨率特征图经第二分支处理后输出低分辨率细节图；所述高分辨率细节图与所述低分辨率细节图逐像素相加后输出高分辨率预测图。

3.一种基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别系统，用于实现权利要求1或2所述方法；其特征在于：由探地雷达、回波信号采集处理器和上位机组成；所述探地雷达由主控单元、发射机、发射天线、接收机、接收天线组成；所述回波信号采集处理器由顺序连接的回波调理电路、adc模块、fpga模块和stm32模块组成；所述stm32模块与所述上位机连接通信；

4.根据权利要求3所述的基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别系统，其特征在于：所述回波调理电路包括依次顺序连接的射频变压器、可变增益的射频放大器以及全差分放大器；所述射频变压器用于对接收回波信号进行变压，可变增益的射频放大器用于对变压的回波信号进行程控放大或程控衰减，在输入至全差分放大器。

5.根据权利要求3所述的基于探地雷达和神经网络的地下管线探测识别系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴文，华辉，黄虎文，梁剑芳，邵泽兴，袁惠煜，曹博文，
申请(专利权)人：湖北省国土测绘院，
类型：发明
国别省市：