探地雷达多阶段级联U-Net墙内小目标三维重建方法

TN959; 探地雷达(GPR)在对掩埋目标的探测中发挥着至关重要的作用,尤其在墙体内小目标检测及重建方面.由于墙体结构及材质的复杂性,墙内小目标精准重建面临极大挑战.针对墙内小目标重建难题,该文提出了一种多阶段级联U-Net方法,用于墙内小目标的三维重建.首先,通过蒙特卡罗抽样生成符合级配要求的物理三维骨料散射模型,构建了复杂墙体场景的高分辨率探测模型和数据集,以提高模拟的真实性和准确性;其次,多阶段网络结构的设计能够有效抑制C扫描数据中的噪声和非均质杂波,从而提升信号质量;最后,预处理后的数据用于重建小目标三维分布.此外,该文还引入了一种自适应多尺度模块和级联网络训练策略,优化了复杂场景中...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in雷达学报 Vol. 13; no. 6; pp. 1184 - 1201
Main Authors 兰天, 盛世文, 孙熙韬, 高炜程, 杨小鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新体制民用雷达重庆市重点实验室 重庆 401120%北京理工大学信息与电子学院 北京 100081%北京理工大学重庆创新中心 重庆 401120 01.12.2024
北京理工大学信息与电子学院 北京 100081
北京理工大学重庆创新中心 重庆 401120
Subjects
杂波抑制
探地雷达
Ground Penetrating Radar(GPR)
3D reconstruction
Small target inside the wall
Cascade U-Net network
墙内小目标
级联U-Net网络
三维重建
Clutter suppression
Online AccessGet full text
ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR24163

Cover

More Information
Summary:TN959; 探地雷达(GPR)在对掩埋目标的探测中发挥着至关重要的作用,尤其在墙体内小目标检测及重建方面.由于墙体结构及材质的复杂性,墙内小目标精准重建面临极大挑战.针对墙内小目标重建难题,该文提出了一种多阶段级联U-Net方法,用于墙内小目标的三维重建.首先,通过蒙特卡罗抽样生成符合级配要求的物理三维骨料散射模型,构建了复杂墙体场景的高分辨率探测模型和数据集,以提高模拟的真实性和准确性;其次,多阶段网络结构的设计能够有效抑制C扫描数据中的噪声和非均质杂波,从而提升信号质量;最后,预处理后的数据用于重建小目标三维分布.此外,该文还引入了一种自适应多尺度模块和级联网络训练策略,优化了复杂场景中小目标信息的拟合性能.通过模拟与实测数据的对比,验证所提方法的有效性和泛化能力.相比现有技术,该方法成功重建了三维墙体内小目标,显著提高了峰值信噪比,为小目标的准确探测提供了重要技术支持.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR24163