現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
論文中文名稱:MATLAB應用於辨識透地雷達油污染影像之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Study on MATLAB Application in Identifying Ground Penetrating Radar Images of Oil Pollution [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:劉俊宏
英文姓名:Jun-Hong Liu
研究生學號:97428030
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2011-07-17
論文頁數:56
指導教授中文名:陳水龍
口試委員中文名:李焜發;魏敏樺
中文關鍵詞:透地雷達影像處理MATLAB非破壞性檢測
英文關鍵詞:Ground Penetrating Radar (GRP)Image processingMATLABNon-Destructive Testing
論文中文摘要:長久以來地下環境污染最不易即時察覺,往往需要經過一段長時間後,因需要土地整修才被人發現,往往污染程度已經十分嚴重,污染範圍也擴散滲透到難以探查。也因此在有探查的必要時,在人力、經費、工程上之浩大,也常隨污染擴大的程度而增加,因此有必要研究開發更簡便有效的科學方法來探查地下污染。目前非破壞性檢測最常運用的是透地雷達,但透地雷達檢測有其解析度的瓶頸和盲點,加上圖像的判讀分析解釋上需豐富經驗的專業人員來鑑別,所以更需要搭配其他更有效益的工具軟體才行。
本研究運用自行撰寫的MATLAB數位影像處理技術程式,處理透地雷達所得到原始實際案例污染影像資料,來進行判別地下有污染和無污染的區分,以證實MATLAB在影像處理技術上之可行性和準確度,藉以降低人為辨識上對透地雷達的盲點。
論文英文摘要:Underground pollution is unable to be detected in a timely manner, which is often detected after a long time during land reclamation while the pollution has already reached a serious degree, and the pollution range has widespread. Consequently, the input of labor, expenditure and engineering efforts is considerable in case of necessary detection, which increases along with the degree of pollution spreading. Therefore, it is necessary to study and develop a more efficient scientific method to detect underground pollution. Presently, the most commonly used non-destructive testing method is ground-penetrating radar detection, but there are some bottleneck and blind spots in terms of resolution in ground-penetrating radar detection. Moreover, interpretation, analysis and explanation of the images require experienced professionals. Therefore, more efficient application software is needed.
This study used self-developed MATLAB digital image processing program to process the pollution image data of original and actual cases obtained through ground-penetrating radar detection, in order to determine the difference between pollution and non-pollution. The results verified the feasibility and accuracy of MATLAB application in image processing technology, and reducing the blind spots of ground-penetrating radar detection by artificial identification.
論文目次:誌 謝 i
摘 要 iii
ABSTRACT iv
目 錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究範圍與內容 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 LNAPL之GPR影像特徵與處理 4
2.2 應用於MATLAB之相關研究文獻 7
2.3 透地雷達應用於影像處理之相關文獻 8
第三章 MATLAB影像原理 11
3.1 影像基本概述 11
3.1.1 影像類型 12
3.1.2 影像格式 13
3.2 透地雷達後處理資料進行MATLAB處理 14
3.2.1 透地雷達資料原理 14
3.2.2 透地雷達資料處理 15
3.2.3 圖像判釋 20
3.3 MATLAB影像處理 23
3.3.1 MATLAB基本原理 23
3.3.2 MATLAB資料處理 24
3.3.3 影像資料轉換 28
3.3.4 閥值運算 29
3.3.5 MATLAB彩色影像 30
3.3.6 形態學重建 30
第四章 案例分析與結果 31
4.1 MATLAB數位影像處理流程 31
4.2 案例場址介紹 35
4.3 案例分析 39
4.3.1 測線規劃 39
4.3.2 分析結果與圖像解釋 40
第五章 結論與建議 50
5.1 結論 50
5.2 建議 50
參考文獻 51
論文參考文獻:[1] Atekwana Estella A. , Sauck William A. , Douglas D. and Werkema Jr. ."Investigations of geoelectrical signatures at a hydrocarbon contaminated site,"Journal of Applied Geophysics, Vol.44, pp.167-180,(2000)
[2] Barker, R. D., Moore, J. (1998).“The Application of Time-Lapse Electrical Tomography in Groundwater Studies”, Leading Edge 17, pp1454–1458.
[3] Cassidy, N. J.."GPR Signal Dispersion and Attenuation Characteristics of LNAPL Hydrocarbon Contamination", 11th International Conference on Ground Penetrating Radar. (2006)
[4] Clement, T. P., Kim, Y. C., Gautam, T. R., Lee, K. K..“Experimental and Numerical Investigation of DNAPL Dissolution Processes in a Laboratory Aquifer Model”, Groundwater Monit and Remediat 24, pp88–96,. (2004)
[5] Conroy, J.P., Radzevicius S.J. “Compact MATLAB code for displaying 3D
[6] Daniels, J. J., Roberts, R. , Vendl, M..“Site Studies of Ground Penetrating Radar for Monitoring Petroleum Product Contaminants”, Proceedings of the symposium on the application of geophysics to engineering and environmental problems, EEGS, Chicago, pp 597–609. (1992)
[7] Davis, G. B., Johnston, C. D., Thierrin, J., Power, T. R., Patterson, B. M..“Characterizing the Distribution of Dissolved and Residual NAPL Petroleum Hydrocarbons in Unconfined Aquifers to Effect Remediation”, Journal of Australian Geology & Geophysics 14 (2-3), pp. 243-248. (1993)
[8] Edoardo Pasolli, Farid Melgani, and Massimo Donelli,’ Automatic Analysis of GPR Images: A Pattern-Recognition Approach’, IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, VOL. 47, NO. 7, pp.2206-2217,JULY (2009)
[9] Francisca, F. M. and Rinaldi, V. A. (2003). "Complex Dielectric Permittivity of Soil–Organic Mixtures (20 MHz–1.3 GHz)", Journal of Environmental Engineering, Vol. 129, No. 4, pp. 347-357.
[10] GPR datawith translucence”, Computers & Geosciences,Vol.29 ,679–681,(2003)
[11] James Irving, Rosemary Knight,”Numerical modeling of ground-penetrating radar in 2-D using MATLAB”, Computers & Geosciences Vol.32, pp.1247–1258,(2006)
[12] Marcak, H., Golebiowski, T. (2006). "Analysis of GPR trace attributes and spectrum for LNAPL contaminated ground", 11th International Conference on Ground Penetrating Radar.
[13] McAndrew, A. 著, 徐曉珮譯,「數位影像處理」,高立圖書有限公司出版,2005年6月
[14] Newell, C. J., S. D., Ross, R. R., and Huling, S. G.,.“Light Nonaqueous Phase Liquids ”, Ground Water Issue, EPA/540/S-95/500, pp.2-8. (1989)
[15] Palmer, C. J., and Johnson, R. L. “Physical Processes Controlling the Transport of Non-Aqueous Phase Liquids in the Surface”, Seminar Publication: Transport and Fate of Contaminants in the Subsurface, Chapter 3, EPA/625/4-89/019, pp.23-28.(1989)
[16] Rafael C.Gonzalez Richard E. Woods Steven L. Eddins著,阮秋琦等譯,「數字影像處理-MATLAB版」,電子工業出版,2005年9月
[17] Rafael C.Gonzalez Richard E. Woods Steven L. Eddins著,繆紹綱譯,「數位影像處理-運用MATLAB」,東華書局出版,2005年4月
[18] Sauck W. A. (2000). A model for the resistivity structure of LNAPL plumes and their environs in sandy sediments.J. App. Geoph., 44, 151–165.
[19] Spanoudakis, S.N. Vafidis, A.,’ GPR-PRO: A MATLAB module for GPR data processing’, Ground Penetrating Radar (GPR), 13th International Conference,(2010)
[20] Victoria Wilson,Christopher Power, Antonios Giannopoulos, Jason Gerhard,Gavin Grant,’ DNAPL mapping by ground penetrating radar examined via numerical simulation’, Journal of Applied Geophysics Vol.69 pp.140–149,(2009)
[21] 王佳彬,「透地雷達在地下水調查、監測與整治之應用」,中油探採事業部石油季刊,第四十卷第二期,27-36頁,2004
[22] 王乾盈,震波勘測學─反射震測,國立中央大學地球物理研究所授課講義,1995
[23] 王緒堯,「瀝青混凝土車轍過程中粗粒料之行為分析」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2002
[24] 王慧縈,「影像處理技術應用於透地雷達資料之研究」,國立交通大學資訊科學與工程研究所碩士論文,2006
[25] 行政院環保署,「油品類儲槽系統快速場址調查及評估技術參考手冊」,2006
[26] 呂玟緯,「影像處理平台之建立及其在心臟電生理之應用」,靜宜大學應用數學系碩士論文,2010
[27] 李焜發、宣大衡、巫國華,「透地雷達解析技術」,探採研究彙報,第二十二期,319-340頁,1999
[28] 李焜發、單鐘葆、梁首謙,「透地雷達資料解析技術之研究」,探採研究彙報,第二十三期,403-409頁,2000
[29] 車明道、侯善麟、高志明、高銘木、郭文健、張玉明、盧至人,「土壤與地下水污染整治技術手冊-生物處理技術」,經濟部工業局,2004
[30] 林立偉,非水相液體於土壤中滲流之研究,碩士論文,國立交通大學土木工程系所,2005
[31] 林家進,「電容耦合地電阻應用於地下輕-非水相液體污染探測之研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2007
[32] 林鎮華,「透地雷達數位影像編碼運算處理與圖像辨識之研究」,中華大學土木工程系學系碩士論文,2003
[33] 凌玉華、楊欣榮、孫克輝、劉連浩,「射頻法重油含水率測量儀的研究」,儀器儀表學報,380-382頁,1999
[34] 徐凱軍,「應用影像處理技術於辨識交疊硬幣之研究」,2010
[35] 許哲榮,「應用影像處理於浮子式液體密度測定之研究」,北台灣科學技術學院燃料電池產業研發碩士專班論文,2009
[36] 連泓勝,「視覺影像處理光彈應力法於鋼筋混凝土構件監測與行為之研究」,中華大學土木工程學系碩士班碩士論文,2003
[37] 郭名峻,「砂箱模型模擬透地雷達於油污染之圖徵研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2008
[38] 陳志遠,「電腦輔助紋理影像辨識點資料視覺化研究」,國立中央大學機械工程研究所碩士論文,2000
[39] 陳建宏,「利用方向性法則實現影像邊緣檢測之研究」,中正理工學院電機工程研究所碩士論文,1999
[40] 陳家洵,「地下水污染問題之討論」,應用倫理研究通訊,中央大學哲學研究所應用倫理研究中心,Vol. 3,1997
[41] 陳維力,「透地雷達影像辨識統及其斷層測勘上的應用」,國立中正大學地震研究所碩士論文,2002
[42] 彭騰衝,「透地雷達應用於地下輕-非水相液體污染探測之研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2007
[43] 黃韋華,「透地雷達應用於地下管線研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2005
[44] 黃啟峻,「結合影像處理之小型船舶內模式控制自航器設計及實驗」,國立台灣海洋大學通訊與導航工程學系碩士論文,2008
[45] 楊潔豪、董倫道,「透地雷達探測技術」,第一屆(1999)公共工程非破壞檢測技術研討會論文集,125~165 頁,1999
[46] 楊潔豪、董倫道,「透地雷達探測技術」,第一屆公共工程非破壞檢測技術研討會論文集,第125~165 頁,1999
[47] 經濟部工業局,「石油碳氫化合物土壤及地下水污染預防與整治技術手冊」,2007
[48] 董倫道,「土壤及地下水污染調查技術介紹」,土壤及地下水污染預防與整治之法令及技術宣導講習會,2005
[49] 蔣宗佑,「透地雷達應用於地盤油污染探測之研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2008
[50] 蔡見能,「地面儲槽洩漏污染潛勢評估及傳輸模式研究」,朝陽科技大學環境工程與管理所碩士論文,2005
[51] 蔡政宏,「以司徒基公式改進透地雷達辨識力之研究」,朝陽科技大學營建工程系碩士班碩士論文,2006
[52] 黎明福,「LNAPL在未飽和層的分布受水位面升降之影響及推估地層中LNAPL含量之研究」,國立中央大學應用地質研究所碩士論文,1998
[53] 賴建勝,「利用透地雷達與影像代數在混凝土變異處之偵測」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文,2004
[54] 謝其達,「透地達雷應用於鋼筋與鋪面厚度檢測之研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2006
[55] 羅勝財,「透地雷達探測地下管線之應用研究」,國立台北科技大學土木與防災所碩士論文,2003
論文全文使用權限:不同意授權