تعیین پارامترهای هندسی اهداف استوانه‌ای پنهان در تصاویر رادار نفوذی به زمین با استفاده از الگوریتم تطبیق الگوی سریع

در مطالعه حاضر از روش رادار نفوذی به زمین (GPR) جهت تعیین مشخصات هندسی و فیزیکی اهداف استوانه­ای مدفون نظیر انواع ساختارهای تونلی استفاده شده است. برای این منظور از روش تطبیق الگو به­کمک روابط ریاضی موجود بین مشخصات هندسی هدف استوانه­ای شامل شعاع، عمق دفن و موقعیت افقی، با پارامترهای هذلولی پاسخ، استفاده شد. روش تطبیق الگو از طریق بکارگیری دو روش تعیین میزان شباهت مختلف، همامیخت دوبعدی مستقیم حوزه فضایی و همبستگی متقابل به­هنجار شده در حوزه عدد موج دوبعدی، هم برای پاسخ GPR مدل­های مصنوعی و هم برای نگاشت­های راداری واقعی، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه برای مدل­های مصنوعی متعدد مورد آزمون، نشان می­دهد که الگوریتم پیشنهادی قادر است پارامترهای از پیش شناخته شده اشیاء مدفون را با دقت مطلوبی (حداکثر خطای 15 درصد) تخمین بزند. الگوریتم تطبیق الگو برای شناسایی و استخراج پارامترهای هندسی قنات مدفون در دشت شاهین شهر اصفهان نیز به­عنوان مطالعه میدانی داده­های واقعی GPR مورد استفاده قرار گرفت. ازآنجایی­که داده­های واقعی GPR حاوی انواع نوفه­ها بوده و به­شدت وابسته به شرایط محیطی و سازندهای زیرسطحی می­باشند، بنابراین یک سری مراحل پیش­پردازش و پردازشی متناسب و هدفمند، طراحی و به­طور خودکار بر روی نگاشت­های راداری واقعی GPR قبل از ورود به الگوریتم تطبیق الگو اعمال شد. بر اساس میزان دقت مقادیر استخراج شده برای پارامترهای هندسی قنات، از روی پاسخ GPR داده­های واقعی برداشت شده، اعتبار الگوریتم تطبیق الگو به اثبات رسید. الگوریتم پیشنهادی به­گونه­ای طراحی شده است که کلیه مراحل شناسایی و تخمین پارامترهای هندسی اهداف مدفون، به­طور خودکار انجام می­شود.