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渠道混凝土衬砌GPR检测剖面图像处理及识别方法研究

作　者: 张盟
导　师: 郭秀军
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 渠道衬砌混凝土无损检测探地雷达图像处理
分类号: TV554.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
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内容摘要

本论文属于国家科技支撑计划项目《大型渠道设计与施工新技术研究》第五专题部分研究内容,旨在解决渠道混凝土衬砌质量探地雷达检测剖面信息处理和自动识别技术。经过近3年的研究,采用理论分析、数值模拟、室内实验、实际检测、软件开发等技术手段,实现了预定目标。论文对比数值模拟、室内实验、野外实测探地雷达探测剖面数据,总结了保温板垫层、碎石垫层两种典型渠道衬砌结构及混凝土厚度不均、断裂、密实度不均,保温层拉开、破坏等衬砌缺陷的探地雷达检测剖面图谱特征,给出了信号判定的典型异常信号。开发了提高剖面信号分辨率的预测反褶积、横向滤波及轴向滤波等数据处理模块,基于信号扫描处理技术实现了反射界面自动追踪,基于计算机图形学理论实现缺陷异常自动判定,并基于这些成果编制开发了专用数据处理软件系统。课题研究成果将提高渠道衬砌质量检测水平,保证南水北调渠道工程建设质量。除此以外,还可用于其它工程衬砌检测和混凝土薄板质量检测中,具有良好的推广前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 前言  10-15
  1.1 课题来源和背景  10-11
    1.1.1 课题来源  10
    1.1.2 项目背景  10-11
  1.2 国内外相关研究现状  11-13
    1.2.1 衬砌探地雷达探测技术现状  11-12
    1.2.2 探地雷达数据处理和信号识别技术  12-13
  1.3 论文研究内容  13
  1.4 研究方法与技术思路  13-14
    1.4.1 研究方法  13
    1.4.2 技术路线  13-14
  1.5 论文创新点  14-15
2 渠道衬砌混凝土GPR检测原理及信号特征分析  15-34
  2.1 渠道衬砌混凝土GPR检测原理  15-17
  2.2 渠道混凝土衬砌结构及缺陷异常特征  17-26
    2.2.1 渠道混凝土衬砌结构  17-18
    2.2.2 衬砌GPR探测剖面异常确定实验研究  18-20
    2.2.3 实验结果分析  20-26
  2.3 基于FDTD正演模拟技术的渠道衬砌缺陷GPR检测剖面特征分析  26-33
    2.3.1 正演模拟方法原理  26-30
    2.3.2 问题研究  30-33
  2.4 小结  33-34
3 渠道衬砌GPR探测剖面信号处理与识别技术研究  34-52
  3.1 渠道衬砌GPR探测剖面信号处理  34-38
    3.1.1 预测反褶积滤波  34-35
    3.1.2 横向滤波  35-36
    3.1.3 轴向滤波  36-38
  3.2 探地雷达异常信号识别方法  38-46
    3.2.1 裂隙信号识别方法  38-44
    3.2.2 层位识别与追踪  44-46
  3.3 渠道混凝土衬砌GPR检测剖面图像处理识别软件开发  46-51
    3.3.1 系统目标  46
    3.3.2 系统设计  46
    3.3.3 系统结构  46-47
    3.3.4 系统功能  47-48
    3.3.5 处理结果的显示与输出  48-51
  3.4 小结  51-52
4 应用实例  52-56
  4.1 层位自动识别与混凝土薄板厚度计算  52-54
  4.2 利用开发软件实现的缺陷异常自动识别  54-55
  4.3 小结  55-56
5 结论与建议  56-58
  5.1 结论  56-57
  5.2 论文的改进方向  57-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
发表的学术论文  61

渠道混凝土衬砌GPR检测剖面图像处理及识别方法研究

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