استخراج پارامترهای هندسی اشیاء مدفون استوانه‌‌ای در تصاویر GPR با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شده

روش رادار نفوذی زمین (GPR) روشی غیرمخرب برای موقعیت‌یابی اشیاء مدفون یا مرز بین سطوح است. با استفاده از این روش می‌توان اهداف فلزی و غیرفلزی را در یک زمینه غیررسانا یا نسبتاً رسانا شناسایی کرد. این روش در بسیاری از فعالیت‌های مهندسی به‌خصوص ژئوتکنیک، بررسی خاک، زمین‌شناسی، شناسایی حفره‌ها، یافتن موقعیت کانال‌های مدفون و لوله‌ها، تحقیقات باستان‌شناسی، بررسی منابع آب‌های زیرزمینی کم‌عمق و آلودگی‌های زیرسطحی، کاربردهای گسترده‌ای دارد. برای یافتن اشیاء مدفون در اعماق کم، پرکاربردترین روش، رادار نفوذی زمین (GPR) است. در این روش ارسال و بازتاب امواج الکترومغناطیسی از یک سامانه فرستنده-گیرنده با عمق اکتشافی نسبتاً کم (تا چند ده متر) و قدرت تفکیک تا چند سانتی‌متر، ثبت می‌شود. رادارگرام‌های حاصل از GPR، برای اشیاء مدفون با مقطع استوانه‌ای‌‌شکل عمدتا به‌صورت شبه هذلولی‌اند. تفسیر رادارگرامهای حاصل توسط افراد متخصص نیاز به وقت و زمان زیادی دارد و اغلب دقت لازم را ندارد. در تحقیق حاضر از یک الگوریتم ژنتیک بهینه شده برای شناسایی اجسام هذلولی شکل در تصاویر GPR استفاده می شود. از ادغام ریاضی و نقطه ای برای بهبود قابلیت جستجوی محلی الگوریتم ژنتیک استفاده شد و سپس کارآیی الگوریتم برای تعیین پارامترهای هذلولی با دو مجموعه داده مصنوعی شبیه سازی شده با استفاده از نرم‌افزار GprMax و داده‌‌های برداشت صحرایی ارزیابی شد. با استفاده از پارامترهای هذلولی، مشخصات و موقعیت جسم مدفون شناسایی شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که متوسط خطای برآورد پارامترهای هندسی عمق و شعاع ناهمگنی‌های استوانه‌ای شکل برای لوله فاضلاب فلزی به‌ترتیب معادل 6 و 7 درصد است.