استخراج پارامترهای هندسی اشیاء مدفون استوانه ای در تصاویر GPR با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شده

روش رادار نفوذی زمین (GPR) روشی غیرمخرب برای موقعیت یابی اشیاء مدفون یا مرز بین سطوح است. با استفاده از این روش می توان اهداف فلزی و غیرفلزی را در یک زمینه غیررسانا یا نسبتا رسانا شناسایی کرد. این روش در بسیاری از فعالیت های مهندسی به خصوص ژئوتکنیک، بررسی خاک، زمین شناسی، شناسایی حفره ها، یافتن موقعیت کانال های مدفون و لوله ها، تحقیقات باستان شناسی، بررسی منابع آب های زیرزمینی کم عمق و آلودگی های زیرسطحی، کاربردهای گسترده ای دارد. برای یافتن اشیاء مدفون در اعماق کم، پرکاربردترین روش، رادار نفوذی زمین (GPR) است. در این روش ارسال و بازتاب امواج الکترومغناطیسی از یک سامانه فرستنده-گیرنده با عمق اکتشافی نسبتا کم (تا چند ده متر) و قدرت تفکیک تا چند سانتی متر، ثبت می شود. رادارگرام های حاصل از GPR، برای اشیاء مدفون با مقطع استوانه ای شکل عمدتا به صورت شبه هذلولی اند. تفسیر رادارگرامهای حاصل توسط افراد متخصص نیاز به وقت و زمان زیادی دارد و اغلب دقت لازم را ندارد. در تحقیق حاضر از یک الگوریتم ژنتیک بهینه شده برای شناسایی اجسام هذلولی شکل در تصاویر GPR استفاده می شود. از ادغام ریاضی و نقطه ای برای بهبود قابلیت جستجوی محلی الگوریتم ژنتیک استفاده شد و سپس کارآیی الگوریتم برای تعیین پارامترهای هذلولی با دو مجموعه داده مصنوعی شبیه سازی شده با استفاده از نرم افزار GprMax و داده های برداشت صحرایی ارزیابی شد. با استفاده از پارامترهای هذلولی، مشخصات و موقعیت جسم مدفون شناسایی شد. نتایج حاصل نشان می دهد که متوسط خطای برآورد پارامترهای هندسی عمق و شعاع ناهمگنی های استوانه ای شکل برای لوله فاضلاب فلزی به ترتیب معادل ۶ و ۷ درصد است.