Статья посвящена описанию алгоритма нахождения осей синфазности, которые проявляются на георадарограммах в виде гиперболических линий. Данный алгоритм был реализован в приложении, созданном для исследования электрофизических свойств грунтов. Оси синфазности дифрагированных волн от локальных объектов и электрофизических границ, находящихся в толще грунта, имеют большое значение в решении задач анализа и интерпретации георадарных данных. По форме и пространственному положению осей синфазности вычисляются скорости распространения сигналов, на основании которых делаются выводы о структуре и электрофизических свойствах геологической среды. В связи с этим возрастают требования к точности определения пространственно-временного положения и формы дифрагированной волны. В рамках данной работы был предложен алгоритм, основанный на математической операции свертки, используемой, например, при разработке некоторых фильтров для обработки изображений, и лежащий в основе распознавания образов в сверточных нейронных сетях. Предложенная методика позволит автоматизировать процесс распознавания, а также уменьшит вероятность ошибок, возникающих при других методах определения гиперболических осей синфазности. Реализованное приложение позволило получать данные, необходимые для дальнейшего исследования физических свойств геологической среды. Алгоритм программной разработки может быть использован как вспомогательный для широкого круга задач анализа и моделирования георадиолокационных данных.
The article is devoted to the description of the algorithm for finding the in-phase axes, which appear on the georadarograms in the form of hyperbolic lines. This algorithm was implemented in an application designed to research the electrophysical properties of soils. The in-phase axes of diffracted waves from local objects and electrophysical boundaries located in the ground are importance in solving the problems of analysis and interpretation of GPR data. According to the shape and spatial position of the in-phase axes, the signal propagation velocities are calculated, on the basis of which conclusions are drawn about the structure and electrophysical properties of the geological environment. In this regard, the requirements for the accuracy of determining the space-time position and the shape of the diffracted wave are increasing. Within the framework of this work, an algorithm was proposed based on the mathematical convolution operation used, for example, in the development of some filters for image processing and pattern recognition in convolutional neural network. The proposed technique will automate the recognition process, as well as reduce the probability of errors arising on other methods of determining the hyperbolic in-phase axes. The implemented application made it possible to obtain the data necessary for further investigation of the physical properties of the geological environment. The software development algorithm can be used as an auxiliary one for a wide range of tasks of analysis and modeling of ground penetrating radar data.
