用于多天線的地面穿透雷達的合并顯示的制作方法
【專利摘要】在本發(fā)明的一個實施例中，來自地面穿透雷達的數(shù)據(jù)的可視化輸出到可視媒體上顯示。這種顯示具有來自較高頻率范圍天線輸出的第一顯示區(qū)域、來自較低頻率范圍天線（與另一種天線相比，見“【具體實施方式】”中的定義）輸出的第二顯示區(qū)域，以及在第一和第二顯示區(qū)域之間的過渡區(qū)域，該區(qū)域具有來自較低頻率天線和較高頻率天線的合并數(shù)據(jù)?；诿糠N天線的最佳深度范圍，該過渡區(qū)域的深度范圍可能不同，例如由查看可視化輸出的查看者手動改變，這可能發(fā)生在實時操作中，即當用戶操作雷達并查看其可視化輸出時?；蛘?，作為后處理的一部分來改變過渡區(qū)域的轉(zhuǎn)換深度范圍和/或?qū)挾取?br> 【專利說明】用于多天線的地面穿透雷達的合并顯示
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來說涉及地面穿透雷達(GPR)，更具體地說，涉及一種用于顯示地面穿透雷達(GPR)數(shù)據(jù)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]GPR,或地面穿透雷達(其中雷達是“無線電探測和測距”)，是一種用于評估非均質(zhì)材料的組成和所處位置的技術(shù)。GPR使用一定頻率的無線電，因為它是非破壞性和非電離的，所以它非常有用。事實上，GPR使用類似于移動電話的頻率，但功率遠遠低于移動電話。常見的應用包括在混凝土墻/地面里確定鋼筋的精確位置，識別和定位埋在地下的對象，評估浙青或混凝土公路表面的質(zhì)量和均勻性，檢測橋面惡化情況。在路面應用中，GPR用于，例如，檢測碎石封層、路面結(jié)構(gòu)層、砂礫基層等的任何一層有無裂紋、裂縫、或污染。在很多路面應用中，路面特征的分辨率需要小于I英寸(2.54厘米)。這種系統(tǒng)可以安裝在車輛上，當車輛行駛在路面上時獲取測量數(shù)據(jù)。GPR系統(tǒng)更詳細的資料公布在Bashforth等人的專利號為5499029的美國專利以及Lytton等人的專利號為5384715的美國專利中，在此通過引用的方式并入本發(fā)明。
[0003]地面穿透雷達(GPR)天線制造成不同尺寸，可用于不同用途。一般來說天線越小，頻率越高，其分辨率越高，顯示細節(jié)越精細，但穿透深度沒有較低頻率天線深。越大的天線，頻率一般越低，能夠穿透得更深，但具有較低的分辨率，因此不能區(qū)分精細的細節(jié)。通過同時使用兩種天線來進行一項調(diào)查，一種較高頻率模式和一種較低頻模式，用戶能夠獲得每種天線的最佳表現(xiàn)。地面附近部分具有最佳分辨率，而對于更深的部分則可在最大范圍下查看。即使采用目前的最佳做法，在同一個監(jiān)視器上查看顯示的兩個單獨的圖片對普通用戶來說也可能會是很困難的。
[0004]因此，在采用地面穿透雷達時，本領(lǐng)域需要找到一種更好的方式來呈現(xiàn)淺層的高分辨率精細細節(jié)和低分辨率的穿透更深的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是通過混合來拼接(加入連續(xù)和平滑輸出)來自GPR測量的輸出，從而移除圖像中任何可見的間斷。通過這種方式，提供勘察的地下部分的最佳視圖，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供更為容易和詳盡的查看。
[0006]在本發(fā)明的一個實施例中，從地面穿透雷達獲取的數(shù)據(jù)的可視化輸出顯示在可視媒體上。這種顯示具有來自較高頻率范圍天線輸出的第一顯示區(qū)域、來自較低頻率范圍天線(與另一種天線相比；見“【具體實施方式】”中的定義)輸出的第二顯示區(qū)域，以及在第一和第二顯示區(qū)域之間的過渡區(qū)域，該區(qū)域具有來自較高頻率天線和較低頻率天線的合并數(shù)據(jù)?；诿糠N天線的最佳深度范圍，該過渡區(qū)域的深度范圍可能不同，例如通過查看可視化輸出的查看者手動改變，這可能發(fā)生在實時操作中，即當人們操作雷達并查看其可視化輸出時?；蛘撸鳛楹筇幚淼囊徊糠謥砀淖冞^渡區(qū)域的過渡深度范圍和/或?qū)挾?。就本發(fā)明的公開內(nèi)容而言，后處理是指在收集所有用于產(chǎn)生可視化輸出的數(shù)據(jù)之后的一段時間。實時處理是指一接收到數(shù)據(jù)就進行處理，但在可視化輸出顯示之前進行合并。
[0007]基于每個天線的每次輸出中單位面積內(nèi)分離數(shù)據(jù)的檢測數(shù)量，和/或基于測到的本底噪聲，和/或基于在過渡范圍內(nèi)從每種天線接收到的數(shù)據(jù)匹配的近似度，過渡區(qū)域的深度范圍可以自動變化。通過這種方式，隨著掃描的進行，深度范圍被重新計算。這可能會導致出現(xiàn)非線性過渡區(qū)域，此區(qū)域包括過渡區(qū)域的不同的起始深度和/或結(jié)束深度。
[0008]更進一步，應該理解的是，可使用任何數(shù)量的天線，每個天線均具有不同的最佳頻率范圍，帶有在可視化輸出中在每個天線的展示區(qū)之間顯示的過渡深度范圍。
[0009]在處理地面穿透雷達測量的方法中，使用至少兩個天線同時發(fā)送和接收信號，確定一個深度范圍，與其他天線接收到的信號相比，在此范圍內(nèi)每根天線接收的每個信號都是最好的(或“最佳的”，如具體實施例中所使用的)，并顯示結(jié)合和連續(xù)的深度可視化輸出。該顯示具有來自每個確定的最佳深度范圍的部分可視化輸出，并具有至少一個過渡區(qū)域，該區(qū)域包含兩個最佳深度范圍之間的過渡輸出。
[0010]上述設(shè)備的進一步特征，也適用于該使用方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，通過兩個地面穿透雷達天線生成的數(shù)據(jù)的樣例輸出圖；
[0012]圖2A顯不了使用具有聞頻率天線的GPR生成的實際圖像；
[0013]圖2B顯示了使用具有低頻率天線的GPR生成的實際圖像；
[0014]圖3顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，來自兩個不同天線的兩種圖像輸出之間的過渡區(qū)域；
[0015]圖4A顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，兩種圖像輸出的哪些部分用于形成合并的圖像輸出；
[0016]圖4B顯示了在本發(fā)明的一個實施例中使用如圖4A所示的圖像輸出形成的一個合并的圖像輸出，其包括一個轉(zhuǎn)換區(qū)域；
[0017]圖5A顯示了圖4A中用于形成一個合并的圖像輸出的兩種圖像輸出的干凈版本；
[0018]圖5B顯示了圖4B的合并的圖像輸出的干凈版本；
[0019]圖6顯示了本發(fā)明的一個實施例的一個合并的圖像輸出的輸出；
[0020]圖7顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，為了產(chǎn)生圖像GPR輸出所采取的步驟的概括性流程圖；
[0021]圖8顯示了可用于實施本發(fā)明的設(shè)備的概括性框圖。
【具體實施方式】
[0022]在本發(fā)明的一個實施例中，從地面穿透雷達獲取的數(shù)據(jù)的可視化輸出顯示在一個可視媒體上。這種顯示具有來自較高頻率范圍天線輸出的第一顯示區(qū)域、來自較低頻率范圍天線(與另一種天線相比；見“【具體實施方式】”中的定義)輸出的第二顯示區(qū)域，以及在第一和第二顯示區(qū)域之間的過渡區(qū)域，該區(qū)域具有來自較低頻率天線和較高頻率天線的合并的數(shù)據(jù)?；诿糠N天線的最佳深度范圍，該過渡區(qū)域的深度范圍可能不同，例如由查看可視化輸出的查看者手動改變，這可能發(fā)生在實時操作中，即當查看者操作雷達并查看其可視化輸出時?；蛘撸鳛楹筇幚淼囊徊糠謥砀淖冞^渡區(qū)域的轉(zhuǎn)換深度范圍和/或?qū)挾取?br> [0023]圖1顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，通過兩個地面穿透雷達天線生成的數(shù)據(jù)的樣例輸出圖。高頻輸出100顯示在圖左側(cè)，低頻輸出130顯示在圖中間，混合輸出160顯示在圖右側(cè)。y軸是測量深度(以米為單位)，X軸是在每個深度位置的信號幅度。“高”或“較高”頻率和“低”或“較低”頻率是相對于彼此定義的。也就是說，當使用或聲明了兩個天線，應當理解的是，“高”或“較高”頻率天線的頻率高于“低”或“較低”頻率天線。使用一個天線可能能夠在整個頻率范圍內(nèi)測量，但是就本發(fā)明的目的而言，“高”或“低”頻率天線，是與GPR系統(tǒng)中使用的另外的天線相比，在更高或更低頻段能獲得最佳測量的一根天線。
[0024]因此，例如，GPR經(jīng)常用于300_900Mhz的范圍/頻段。“較高”頻率天線將會在最高頻率處被優(yōu)化(定義為，與其它一起使用生成圖形輸出的天線相比，產(chǎn)生最精確的測量結(jié)果)，在此實例中，在900Mhz及其附近(例如覆蓋從頂部開始的頻段的10%，25%或者50%)。“較低”頻率天線將會在最低頻率處被優(yōu)化(定義為，與其它一起使用生成圖像輸出的天線相比，產(chǎn)生最精確的測量結(jié)果)。在本實例中，較低的頻率天線將會在300MHz及其附近被優(yōu)化(產(chǎn)生更好的結(jié)果)。類似地，同時或者一個接一個使用的多個天線可用于在其他頻段中進行測量，例如900Mhz-3000Mhz用于混凝土測量，10Mhz_400Mhz用于地質(zhì)勘測，或者400-5000Mhz用于交通運輸行業(yè)中。在一個實施例中，本發(fā)明限于脈沖型天線。
[0025]回到圖1，可以看出，較高頻率天線100在0-1.6米的深度范圍內(nèi)具有最準確的(定義為最佳或者精準)測量結(jié)果。在本實例中，若低于這個深度，高頻天線100輸出的主要是噪聲。然而，較低頻率天線130，在深度小于約1.6米時具有最精確的測量?；旌蠄D160放置了由在過渡深度點180之上的較高頻率GPR天線生成的數(shù)據(jù)輸出以及由在過渡深度點180以下的較低頻率GPR天線生成的數(shù)據(jù)輸出。過渡深度點180定義為這樣一個深度，在此深度處過渡合并的中心點位于兩個不同天線的輸出之間。深度的過渡合并范圍，或者圖像的過渡區(qū)域，在大小(深度范圍)上基于多種因素可能不同，這在后續(xù)附圖中可以看出。在此處，用戶可簡單地查看圖形并使用軟件應用程序，例如連同鼠標或觸摸屏使用由處理器執(zhí)行的命令，以將線180向上或向下移動，并增加或減小轉(zhuǎn)換區(qū)域大小。當收集GPR數(shù)據(jù)時，對線180的這種操作可以是實時的，或者在收集完數(shù)據(jù)之后作為后處理的一部分進行操作。該過渡區(qū)域和確定方法同樣會在下文中得到更詳細的描述。
[0026]圖2A顯不了使用具有聞頻率天線的GPR生成的實際圖像。圖2B顯不了使用具有低頻率天線的GPR生成的實際圖像。在較小的深度處，來自高頻率天線105的圖像比來自低頻率135的圖像顯示出更多的數(shù)據(jù)。然而，低頻率天線135，在較小的深度處具有更清楚(更精確)的數(shù)據(jù)。再次，這對于裸眼觀察是明顯的，在這種情況下，用戶可以指出過渡區(qū)域180的中心的深度。但是，這也可取決于事先了解使用的天線的參數(shù)并預先定義其最佳范圍。例如，高頻率天線可以基于已知特性預先定義，用于Om以下、不小于1.5m但不超過2m的較小深度。較低頻率天線可規(guī)劃用于不低于1.6m至無窮大深度之間。
[0027]當這兩個天線一起使用，第一個天線的最大深度和第二個天線的最小深度可以被平均，或者可指定優(yōu)選的轉(zhuǎn)換范圍。用戶可以簡單地從與各種天線相關(guān)的預填充天線列表中選擇一種使用。這種預先填充的列表可以基于使用情況作進一步修改，即用戶可預先選擇過渡點。同樣，當使用三個或更多的天線時可以采用這種方法或其組合。在通過天線接收的每種數(shù)據(jù)的展示區(qū)之間設(shè)有一個過渡區(qū)域，此過渡區(qū)域顯示了來自兩個圖像區(qū)域的數(shù)據(jù)的合并，一個圖像區(qū)域?qū)趦蓚€天線中的一個。
[0028]雖然上述確定過渡閾值深度的方法是手動或半自動的，但也可在本發(fā)明的實施例中使用全自動技術(shù)。第一種方法涉及測定除了最低頻段天線之外的所有天線的本底噪聲。在信號理論中(以及就本發(fā)明而言通過其定義)，本底噪聲是對在測量系統(tǒng)中來自所有噪聲源的和無用的信號的總和進行的測量，其中噪聲定義為除了被檢測信號之外的任何信號，本底噪聲是最深的測量點，在此處噪聲對于恰當?shù)牟榭此钄?shù)據(jù)而言處于在可接受范圍內(nèi)。如果測量設(shè)備生成的噪聲占主導地位，那么這是儀器本底噪聲而不是一個物理本底噪聲。在圖2A中顯示了本底噪聲190，在大約260m的最小本底噪聲深度處，不再使用可視化輸出。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，過渡區(qū)開始于最低本底噪聲深度或開始于該深度之上。
[0029]自動確定過渡深度以及進一步確定合并來自兩幅圖像的數(shù)據(jù)的過渡區(qū)域的另一種方法涉及檢測每個天線的每種輸出中的單位面積的分離數(shù)據(jù)的數(shù)量。這可通過以下步驟確定:查看來自單個天線的輸出，將數(shù)據(jù)圖形轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)并確定像素點數(shù)量，所述像素點具有以下特征:a)不與另外一個其它像素點相鄰，以及b)僅僅與一個其它像素點相鄰，c)確定在一圍繞單獨像素點或像素點的正方形、矩形或者圓形中的像素密度，例如具有2、
4、6、8、10或20個像素點的直徑或長度。在一個像素單元區(qū)域內(nèi)的分離數(shù)據(jù)，或其密度，可與相同區(qū)域內(nèi)來自另外一個天線的圖像輸出進行比較。因此，當查看圖2A和2B中約I米處時，用戶會注意到在圖2A中大部分的像素點結(jié)合到其它像素點并且密度很高，然而在圖2B中，數(shù)據(jù)少很多。因此，在I米處，高頻天線105更為準確。但是，在2米處，兩個天線之間，結(jié)合的數(shù)據(jù)量相對于分離的數(shù)據(jù)量是相當?shù)?。因此，基于像素密度的比較，可自動確定這兩個天線在此范圍內(nèi)的讀數(shù)都是可接受的。在這一點上，進行數(shù)據(jù)量的另外確定。由于圖2B中的圖像在2米處具有稍微更多的數(shù)據(jù)，這就決定了在預配置過程中應該利用低頻率圖像135。使用一個迭代過程并比較分離的像素點和像素點數(shù)目以便確定噪聲和有用信息的數(shù)量，然后直接用統(tǒng)計計算以確定線180的放置位置。
[0030]圖3強調(diào)了在本發(fā)明的一個實施例中，來自兩個不同天線的兩種圖像輸出之間的過渡區(qū)域。深度范圍/圖像輸出105同樣是圖2A中所示的輸出的一部分，而深度范圍/圖像輸出135同樣是圖2B中顯示的輸出的一部分。也就是說，該圖顯示了兩個圖像輸出的合并，該圖像在約1.6m處分離。為了提供一個連續(xù)的圖像，在中央過渡線180附近有一合并區(qū)域(相當于之前所述附圖中的線180)。當使用三個或更多的天線時，過渡區(qū)域的大小可以預先定義，例如是兩個天線深度范圍的全圖或總大小的2%、5%或10%。再次，用戶可以選擇在實時操作或作為后處理部分修改過渡區(qū)域的大小。另外，基于參考附圖2A和2B描述的統(tǒng)計分析，可確定優(yōu)化的過渡范圍，在此范圍內(nèi)，輸出105和輸出135之間的差異最小。在過渡區(qū)域185輸出的數(shù)據(jù)可混合在一起(定義為通過如下操作進行改變:通過軟件數(shù)據(jù)工具將命令傳送到處理器，以確定哪些像素組或像素線整體足夠接近，從而盡可能減少移動，將像素線或像素組彼此結(jié)合到流體通道(fluid path)，和/或刪除或逐漸減少在結(jié)合到來自另一個天線的輸出時會突然中斷的像素線)。
[0031]圖4A顯示了在本發(fā)明的一個實施例中，兩種圖像輸出的哪些部分用于形成合并的圖像輸出。圖4B顯示了在本發(fā)明的一個實施例中使用如圖4A所示的圖像輸出形成的一個合并的圖像輸出，其包括一個轉(zhuǎn)換區(qū)域。在圖4A中，刪除了在輸出105的所選區(qū)域106中顯示的深度范圍?；趨^(qū)域105的底部像素點106和區(qū)域135的頂部像素點136的合并或結(jié)合(這些區(qū)域在圖4A的框185中)，在圖4B中創(chuàng)建過渡區(qū)域185，對應于圖4A中刪除的區(qū)域。請注意，在這實施例中，輸出105的所選區(qū)域106是在本底噪聲190的深度范圍之上和之外，以便排除本底噪聲和在合并輸出中在此噪聲層之下的任何東西。雖然輸出有時會有輕微的模糊，在區(qū)域106 (輸出105中被選中用于合并輸出的部分)和136 (輸出135中被選中用于合并輸出的部分)之上創(chuàng)建一個來自兩個天線的連續(xù)的圖像輸出，產(chǎn)生的結(jié)果比兩根天線中單獨一根提供的結(jié)果更清楚和更精確。
[0032]確定過渡位置和范圍的另一種方法是對兩個天線的輸出之間的測量進行重疊。這又確定了哪部分(例如106和136)輸出用于合并顯示。例如，可在兩個天線之間以一定的間隔進行統(tǒng)計采樣或比較，例如每隔0.5m、Im或2m的深度。如果輸出是極其不同的(定義為25%以上不同)，用戶可得出結(jié)論(手動或自動)，即正在測量的深度僅為一個天線的最佳深度。但是，如果輸出是極其相似的(定義為90%以上相同或統(tǒng)計學類似，其中在統(tǒng)計上類似被定義為在彼此的2個像素點之內(nèi))，那么用戶可得出結(jié)論，即該深度是可能適用于兩個天線的最佳深度。由于匹配相近，或最相近，這個深度可能被用于過渡區(qū)域的中心，例如區(qū)域185，因為合并數(shù)據(jù)將大致上重疊，會產(chǎn)生平滑的圖像。
[0033]圖5A顯示了圖4A中用于形成合并的圖像輸出的兩種圖像輸出的一個干凈版本。圖5B顯示了圖4B的合并的圖像輸出的干凈版本。圖6顯示了本發(fā)明的一個實施例的一個合并圖像輸出的輸出。在這些附圖中，用戶可領(lǐng)會到用兩個不同的天線獲取的圖5A的兩個可視化輸出分別產(chǎn)生輸出105和135。通過采用每個輸出的最佳視圖(輸出105的“較上”部分，如圖所示其為頂部，以及輸出135的“較下”部分，如圖所示其為底部)，在本發(fā)明的實施例中，形成新輸出200。此新輸出200包括來自第一輸出105、第二輸出135和合并區(qū)域185的輸出的多個部分。
[0034]圖6顯示了本發(fā)明的一個實施例的合并圖像輸出的輸出。合并輸出200顯示了所有深度區(qū)域內(nèi)的最清楚的輸出。
[0035]圖7顯示了在本發(fā)明一個實施例中，為了產(chǎn)生圖像GPR輸出所采取的步驟的高級流程圖。在步驟510中，從第一天線發(fā)射和接收信號，而在515中，則從第二天線進行類似操作。兩個天線中的每一個均可具有發(fā)射器和/或接收器。在所有使用的天線中，必須設(shè)有至少一個發(fā)射器和至少一個接收器，以及發(fā)射器和接收器的至少兩種結(jié)合，以此產(chǎn)生兩個不同的數(shù)據(jù)集合。在單個天線上，發(fā)射器和接收器可以是兩個不同的電氣耦合的物理設(shè)備，或者可以是天線上的相同的物理設(shè)備。在圖5中當使用兩個天線時，應當理解為，至少使用兩個天線，而且使用三個、四個、五個或更多的天線時的處理方法均相類似。
[0036]在步驟520中，對接收到的不同深度范圍的信號的質(zhì)量進行比較。如上文所述，這可能是手動完成(通過查看輸出)，而不是半自動的機制(如基于關(guān)于每個天線的輸入或檢測信息)，或通過完全自動化機制(例如，通過確定本底噪聲和/或確定分離的或錯誤的像素的密度)完成。因此，每個天線的最佳深度范圍在步驟530中確定，然后在步驟540中確定過渡深度范圍。過渡深度范圍是起始和結(jié)束深度，在此處用圖像表示的輸出數(shù)據(jù)是來自兩個天線的合并(基于此的)輸出，一個顯示在比過渡深度范圍更淺的深度，一個顯示在比過渡深度范圍更深的區(qū)域。因此過渡深度范圍包括來自兩個不同天線的輸出，并將其合并在一起。過渡深度范圍的數(shù)量比用于產(chǎn)生圖像輸出的天線的數(shù)量少一個。
[0037]參見步驟530和540，在一個實例中使用三個天線，可確定第一天線具有0_2米的最佳深度范圍。第二個具有2-10米的最佳深度范圍。第三個具有10-20米的最佳深度范圍。在這些深度之間的過渡范圍可通過預設(shè)值或所選的深度范圍中的任意一個或其組合設(shè)置，使得這種確定基于圖像美學上的重疊，并進行優(yōu)化使得盡可能多的未拆分深度范圍，和/或兩個天線的噪聲和偽影最顯著的區(qū)域與過渡深度范圍交界。在一個實例中，第一過渡深度范圍是2米，第二過渡深度范圍是10米，然后在步驟550中顯示輸出，如下所述:
[0038]
0-1.?米第.天線
1.8-2.2米第-過渡
2.2-9.B凇第:天線
9.5-10.n 笫:過渡
10.5-20米訪尺線
[0039]再次參見步驟550，其顯示了具有最佳深度范圍和過渡范圍的合并輸出的圖像輸出。然后，在步驟565中，用戶基于檢測的參數(shù)，可決定是否修改過渡尺寸或位置，例如基于查看圖像來決定是否使用一個滑動器調(diào)整到一致?；蛘?，在步驟560中，過渡尺寸或位置可以基于檢測到的參數(shù)進行修改，如上所述，基于確定的分離數(shù)據(jù)等等。
[0040]應該理解的是，可通過共存于同一位置的兩個天線或者兩個已物理連接但沒有共存于同一位置的天線(即它們位于兩個不同的`位置，但是通過電氣結(jié)合或通過后處理實現(xiàn)對某一特定位置接收更好的信號)獲取雷達數(shù)據(jù)?？稍诓煌瑫r間上，例如在短時間段內(nèi)連續(xù)地，將多個天線移動出目標區(qū)域，只要接收到的數(shù)據(jù)在某一特定深度范圍以可接受的寬容度重疊，因此顯示的過渡范圍可由上述方法中的一個確定。
[0041]圖8顯示了可用于實施本發(fā)明的設(shè)備的概括性框圖。設(shè)備700包括處理器750，其通過執(zhí)行測量設(shè)備程序指令控制計算機的整個操作，該指令定義了這種操作。當需要執(zhí)行測量設(shè)備程序指令時，該測量設(shè)備的程序指令可以存儲在存儲設(shè)備720 (例如，磁盤、閃存盤、數(shù)據(jù)庫)并加載到內(nèi)存730中。因此，測量設(shè)備的操作都會被存儲在內(nèi)存730和/或存儲設(shè)備720中的測量設(shè)備程序指令所定義，該測量設(shè)備會由執(zhí)行測量設(shè)備程序指令的處理器750所控制。設(shè)備700還包括一個或多個的輸入網(wǎng)絡(luò)接口，用于通過網(wǎng)絡(luò)(例如“互聯(lián)網(wǎng)”)與其它設(shè)備進行通訊。設(shè)備700還包括一個或多個的輸入網(wǎng)絡(luò)接口 710，用于與其他設(shè)備進行通訊。設(shè)備700還包括輸入/輸出設(shè)備740，代表了允許用戶與計算機700互動的設(shè)備(例如，顯示屏、鍵盤、鼠標、揚聲器、按鈕等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到實施的實際設(shè)備將包含其他組件，圖7是這種測量設(shè)備的某些組件的概括性代表，其僅用于說明的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應該明白，圖1-5中描述的方法和設(shè)備可在圖6中顯示的設(shè)備上實施。
[0042]雖然根據(jù)上述實施例對本發(fā)明進行了詳細教導，但具有本領(lǐng)域普通技能的人員可意識到在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對本發(fā)明進行形式上和細節(jié)上的修改。上述實施例被認為在各個方面上僅是對本發(fā)明進行說明，而非限制。落入與權(quán)利要求等效的意義和范圍內(nèi)的所有修改都被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。上述描述的所有方法、系統(tǒng)和設(shè)備的組合也是預期的，落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.生成顯示在可視媒體上的來自地面穿透雷達的數(shù)據(jù)的可視化輸出的裝置，顯示的可視化輸出包括: 來自較高頻率范圍天線輸出的第一顯示區(qū)域； 來自較低頻率范圍天線輸出的第二顯示區(qū)域； 在所述第一和第二顯示區(qū)域之間的過渡區(qū)域，包括來自所述較低頻率天線和所述較高頻率天線的合并的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述轉(zhuǎn)換區(qū)域的深度范圍基于每種所述天線的最佳深度范圍變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述深度范圍由所述可視化輸出的查看者手動改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中在操作所述雷達和查看所述可視化輸出時，所述深度范圍實時變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述深度范圍在數(shù)據(jù)的所述可視化輸出顯示后改變，作為所述數(shù)據(jù)的后處理的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中基于在每個所述天線的每個所述輸出中檢測到的單位面積的分離數(shù)據(jù)的數(shù)量，所述深度范圍自動改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述深度范圍基于確定的本底噪聲變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括來自第三天線輸出的第三顯示區(qū)域，在所述第二顯示區(qū)域和所述第三顯示區(qū)域之間具有第二過渡區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中使用所述較高頻率和所述較低頻率范圍天線的發(fā)射和接收是同時發(fā)生的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述轉(zhuǎn)換范圍的位置基于在深度范圍內(nèi)從每個天線接收到的數(shù)據(jù)的匹配近似度確定。
11.一種處理地面穿透雷達測量的方法，包括如下步驟: 使用至少兩個天線同時發(fā)射和接收信號； 確定一個深度范圍，與其它所述天線接收到的信號相比，在此范圍內(nèi)接收到的信號對于每個所述天線來說是最佳的； 顯示深度的結(jié)合和連續(xù)的可視化輸出，所述顯示包括: 來自每個所述確定的最佳深度范圍的一部分可視化輸出；以及 至少一個過渡區(qū)域，其包括在兩個所述最佳深度范圍之間的過渡輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述至少兩個天線中的每個天線均在不同頻段進行測量，并且每個所述天線產(chǎn)生不同的最佳深度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述過渡區(qū)域包括兩個天線的最佳深度的外部范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述過渡區(qū)域由所述輸出的查看者手動確定。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述過渡區(qū)域進一步包括用于至少兩個所述天線的測量的不精確頻段，所述每個所述天線的不精確頻段彼此重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述過渡區(qū)域基于從所述至少兩個天線中的兩個所述天線中測定的每個深度的分離數(shù)據(jù)的濃度的確定而自動確定。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述過渡區(qū)域的最大范圍基于每個所述天線的已知特性預定義。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中確定和顯示的步驟作為后處理的一部分實施。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述最佳范圍基于確定的本底噪聲確定。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述過渡區(qū)域基于兩個所述天線輸出重疊中的相似度確 定。
【文檔編號】G01S7/04GK103576127SQ201310239305
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】D·西斯特 申請人:地球物理測勘系統(tǒng)有限公司