طراحی الگوریتم کاربردی جهت استخراج پارامترهای هندسی اهداف استوانه‌ای ‏مدفون در روش رادار نفوذی به زمین ‏‎(GPR)‎

در پژوهش حاضر از روش ژئوفیزیکی رادار نفوذی به زمین (‏GPR‏) برای شناسایی پارامترهای هندسی اهداف استوانه ای مدفون و سرعت ‏سیر امواج الکترومغناطیسی در محیط، استفاده شده است. برای این منظور ابتدا مدلسازی پیشرو داده های ‏GPR‏ با استفاده از روش ‏تفاضل محدود دوبعدی حوزه زمان (‏FDTD‏) به کمک نرم‌افزارهای ‏GPRMAX، ‏ReflexW‏ و ‏Radexplorer‏ برای چندین مدل مصنوعی ‏متناظر با اهداف متداول در کاربردهای ژئوتکنیکی و تاسیسات زیرسطحی انجام شد. سپس به منظور استخراج پارامترهای فیزیکی و ‏هندسی اهداف استوانه ای مدل های مصنوعی، یک الگوریتم کاربردی در محیط نرم‌افزار ‏MATLAB‏ پیاده سازی شد که رفتار پاسخ ‏GPR‏ را در حوزه مکانی، مورد بررسی قرار می‌دهد. عملکرد این الگوریتم برای چندین مدل مصنوعی ازجمله استوانه افقی فلزی توخالی، ‏استوانه افقی توخالی از جنس پلاستیک پی وی سی و مدل شامل جفت استوانه افقی توخالی از جنس پلاستیک پی وی سی مورد ارزیابی ‏قرار گرفت که در تمام موارد دقت بسیار بالایی را در برآورد پارامترهای مدل نشان داد. الگوریتم مذکور برای استفاده در مورد تصاویر ‏واقعی ‏GPR‏ که آمیخته با مقدار زیادی از انواع نوفه می‌باشند، بهبود داده شد. در این الگوریتم ابتدا با به کارگیری الگوریتم آشکارکننده ‏متوالی اشیاء (‏Cascade Object Detector‏) ناحیه مطلوب تعریف گردیده به گونه ای که نواحی تهی، حذف شده و الگوریتم بر روی ناحیه ‏محدود مطلوب، اجرا می شود. ازجمله قابلیت های الگوریتم پیشنهادی که براساس تعریف تصاویر مثبت و منفی آموزش می بیند، آن است ‏که می‌تواند بدون نیاز به اعمال مراحل پیش‌پردازشی، مراحل پردازشی پیشرفته را بر روی تصاویر واقعی ‏GPR‏ سرشار از نوفه، اعمال ‏نماید. عملکرد الگوریتم پیشنهادی برای نگاشت راداری واقعی ‏GPR‏ یکی از پروفیل‌های برداشت شده در میدان امام حسین (ع) روبروی ‏شهرداری شهر اصفهان، مورد ارزیابی قرار گرفت که در این مورد نیز نتیجه مطلوبی از برآورد پارامترهای هندسی و فیزیکی هدف ‏زیرسطحی حاصل شد.‏