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曲波域统计量自适应阈值探地雷达数据去噪技术

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李静和, 何展翔, 杨俊, 孟淑君, 李文杰, 廖小倩. 2019: 曲波域统计量自适应阈值探地雷达数据去噪技术, 物理学报, 68(9): 68-77. doi: 10.7498/aps.68.20182061
引用本文: 李静和, 何展翔, 杨俊, 孟淑君, 李文杰, 廖小倩. 2019: 曲波域统计量自适应阈值探地雷达数据去噪技术, 物理学报, 68(9): 68-77. doi: 10.7498/aps.68.20182061
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Li Jing-He, He Zhan-Xiang, Yang Jun, Meng Shu-Jun, Li Wen-Jie, Liao Xiao-Qian. 2019: Scale and rotation statistic-based self-adaptive function for ground penetrating radar denoising in curvelet domain, Acta Physica Sinica, 68(9): 68-77. doi: 10.7498/aps.68.20182061
Citation: Li Jing-He, He Zhan-Xiang, Yang Jun, Meng Shu-Jun, Li Wen-Jie, Liao Xiao-Qian. 2019: Scale and rotation statistic-based self-adaptive function for ground penetrating radar denoising in curvelet domain, Acta Physica Sinica, 68(9): 68-77. doi: 10.7498/aps.68.20182061
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曲波域统计量自适应阈值探地雷达数据去噪技术

  • 桂林理工大学地球科学学院,桂林,541004

  • 南方科技大学地球与空间科学系,深圳,518055

Scale and rotation statistic-based self-adaptive function for ground penetrating radar denoising in curvelet domain

  • 摘要: 非线性、非平稳探地雷达数据常掺杂各种复杂噪声源,其对精确提取弱反射波信号、识别绕射波双曲线同相轴特征具有严重影响,忽略噪声影响给探地雷达探测数据全波形偏移成像及后续解译造成较大误差.采用传统阈值函数的曲波变换去噪需要根据数据噪声水平人为确定合理阈值控制系数.对此,本文开展自适应阈值函数的曲波变换去噪算法研究.引入块状复数域阈值函数算法,分析传统阈值函数曲波变换去噪的效果随阈值控制系数变化的规律;利用高阶统计量理论,对曲波变换系数在尺度、方向上进行相关性叠加,通过相关性统计量自适应确定有效信号在曲波变换系数分布尺度、旋转方向,由此确定清除噪声成分阈值范围,构建统计量自适应阈值函数曲波变换去噪算法.针对包含随机噪声、相关噪声合成探地雷达数据及实测探地雷达数据,采用传统阈值函数曲波变换去噪与本文提出去噪算法处理结果对比分析,检验了本文算法的有效性及可行性.研究成果对复杂探地雷达数据精确推断解译具有指导意义.
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出版历程

曲波域统计量自适应阈值探地雷达数据去噪技术

  • 桂林理工大学地球科学学院,桂林,541004
  • 南方科技大学地球与空间科学系,深圳,518055

摘要: 非线性、非平稳探地雷达数据常掺杂各种复杂噪声源,其对精确提取弱反射波信号、识别绕射波双曲线同相轴特征具有严重影响,忽略噪声影响给探地雷达探测数据全波形偏移成像及后续解译造成较大误差.采用传统阈值函数的曲波变换去噪需要根据数据噪声水平人为确定合理阈值控制系数.对此,本文开展自适应阈值函数的曲波变换去噪算法研究.引入块状复数域阈值函数算法,分析传统阈值函数曲波变换去噪的效果随阈值控制系数变化的规律;利用高阶统计量理论,对曲波变换系数在尺度、方向上进行相关性叠加,通过相关性统计量自适应确定有效信号在曲波变换系数分布尺度、旋转方向,由此确定清除噪声成分阈值范围,构建统计量自适应阈值函数曲波变换去噪算法.针对包含随机噪声、相关噪声合成探地雷达数据及实测探地雷达数据,采用传统阈值函数曲波变换去噪与本文提出去噪算法处理结果对比分析,检验了本文算法的有效性及可行性.研究成果对复杂探地雷达数据精确推断解译具有指导意义.

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