[发明专利]通过使用外部场景知识来改进探地雷达扫描

说明书

通过使用外部场景知识来改进探地雷达扫描。本发明涉及通过沿至少一个扫描轨迹移动探地雷达(9)来使用探地雷达(9)对区域(12)进行扫描的方法，其中执行以下步骤：1)通过对待扫描区域的图像应用对象检测技术确定至少一个地标对象图像特征；2)确定扫描区域坐标系中的对应于至少一个地标对象图像特征的至少一个地标对象(1a、1b)的位置和/或类型；3)通过使用至少一个地标对象(1a、1b)的所确定的位置和/或类型确定待扫描区域中的至少一个候选地下资产(4a、4b、4c)的候选位置和/或候选类型；并且4)使用至少一个候选地下资产(4a、4b、4c)的候选位置和/或候选类型确定至少一个扫描轨迹(3b)。

技术领域

本发明涉及通过使用外部场景知识来改进探地雷达扫描。

背景技术

探地雷达(GPR)用于非侵入性地(即不挖掘地面)而检测地下资产。GPR使用雷达脉冲对地下成像。当遇到具有不同介电常数(电极化率)的材料之间的边界时，发射的雷达脉冲被反射或折射或散射回表面，其中，分析返回的雷达脉冲以寻找地下资产。要检测的常见地下资产是承载气体、水或电的管道。GPR对于定位塑料管道或混凝土风暴和卫生下水道是有效的，例如，它们不能使用标准的电磁感应实用设施定位工具有效地定位，因为这种工具只能识别导电材料。在待扫描区域内，GPR沿着轨迹移动以识别位于轨迹下面的地下资产。用GPR执行测量是耗时的，因为根据现有技术，首先需要由测量网格划分待扫描区域，其中，GPR沿着测量网格移动。

然而，要进行地面扫描的常见环境可能不需要这样的详细扫描，因为地下资产可能不是均匀地分布在扫描区域下面。

发明内容

因此，本发明的目的是提供改进的扫描过程，其需要比现有技术的GPR技术需要较少的沿扫描轨迹的扫描。

本发明涉及一种使用探地雷达通过沿至少一个扫描轨迹移动GPR来扫描区域的方法。其中执行以下步骤：1)通过对待扫描区域的图像应用对象检测技术确定至少一个地标对象图像特征；2)确定扫描区域坐标系中的与所述至少一个地标对象图像特征对应的至少一个地标对象的位置和/或类型；3)通过使用至少一个地标对象的所确定的位置和/或类型确定待扫描区域中的至少一个候选地下资产的候选位置和/或候选类型，并且4)使用所述至少一个候选地下资产的候选位置和/或候选类型确定所述至少一个扫描轨迹。

本发明中所理解的术语“区域”是指例如城市环境，其中在地上地标对象与地下资产之间存在紧密关系。其中有可能不存在这种紧密关系的区域不在本发明范围内，例如没有明显可检测的地上地标对象的草地。GPR假定扫描该区域的地表下，即，地下，以寻找地下资产。在另一方面，待扫描的区域的图像捕获地上场景，即地面上方的空间，在该空间下方可以找到地下资产。待扫描区域的图像不仅可以捕获该区域上方的直接空间，而且可以捕获相邻空间。这些图像可以捕捉地表上方的空间的不同方面，在该地表下方可以找到地下资产。地上地标对象不仅可以直接在待扫描区域上方检测，而且还可以在与待扫描区域相邻的区域中找到。

由于候选地下资产是估计的，因此候选地下资产不需要对应于地下资产。地下资产可以被部分正确地识别，例如，候选地下资产的候选位置稍微远离相应地下资产的正确位置。候选地下资产也可以被完全正确地估计，或者可能被错误地估计，其中以不对应于任何附近地下资产的候选位置预测了候选地下资产。