PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DE GEORADAR USANDO EL

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DE GEORADAR USANDO EL GROUNDVISION®
Vamos a utilizar como ejemplo la siguiente imagen cruda obtenida con un georadar RAMAC® con
una antena no blindada de 100 MHz y procesada con el programa Groundvision®.
Figura 1: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz.
El Groundvision cuenta con ocho tipos de herramientas para análisis de imágenes que se pueden
subdividir en dos grupos:
1) Ganancia
2) Filtros
GANANCIA
Las herramientas de ganancia permiten realzar la amplitud de una señal cuano esta es muy tenue.
AGC (Automatic Gain Control): sirve para igualar la amplitud de una traza, sobre cada una
individualmente.
El AGC calcula la amplitud media (sobre el cuadrado de la misma) de una ventana temporal y luego
multiplica a todos los valores por este valor.
Si definimos una ventana temporal de 40, la amplitud media será calculada con los 20 datos
anteriores y los 20 posteriores. Luego, el dato alrededor del cual se calculó el promedio será
multiplicado por este valor medio y multiplicado por un factor de escala definido por el usuario.
Figura 2: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz. Se aplicó un bandpass (50 – 200
MHz) y un AGC con una ventana de 60 y un factor de escala de 2500.
Time-varying Gain (ganancia temporal): sirve para compensar pérdidas por atenuación eléctrica y el
carácter expansivo de la onda transmitida.
El Time-varying Gain aumenta la amplitud de una traza multiplicando al dato por dos funciones
crecientes en el tiempo. Una de estas es una función lineal y la otra es una exponencial. Los datos
que corresponden a un tiempo mayor obtienen una ganancia mayor.
Figura 3: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz. Se aplicó un bandpass (50 – 200
MHz) y un TVG que opera desde datos temporales mayores a 20 ns. Factor lineal de 1000 y factor exponencial de 10.
Se puede observar como a mayores profunddades los contrastes son mayores.
FILTROS
Background Removal (BR)- Subtract Mean Trace (SMT): Estos dos filtros pertenecen al grupo
llamado filtros horizontales.
El primero, (BR), ayuda a reducir el ruido de fondo. Se entiende al ruido como señales que aparecen
en algunas trazas y otras no, por lo cual, el BR reduce los rasgos horizontales.
El SMT hace algo my similar al BR en su modo running average (promedio punto a punto), reduce
los rasgos horizontales. En el modo total average (promedio sobre todas las trazas) busca eliminar
los rasgos de horizontalidad marcada para que se destaquen aquellos que tienen un cierta pendiente
(reflectores inclinados o hipérbolas)
Figura 4: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz. Se aplicó un bandpass (50 – 200
MHz), un AGC con una ventana de 60 y un factor de escala de 2500 y un SMT con una ventana de 30 para el running
average. Se puede observar como los rasgos horizontales mas característicos cerca de la parte superior de la imagen no
se observan.
Band Pass: Este es un clásico filtro pasa bandas que selecciona las frecuencias en la señal recibida.
Una señal puede ser descompuesta en una combinación lineal de frecuencias. Este filtro alimina la
contribución de las frecuencias bajas (Lower cut-off frequency) y las de las frecuencias altas
(Higher cut-off frequency). Por lo general se eliminan frecuencias menores a la mitad y superiores
al doble de la frecuencia de la antena transmisora.
La antena receptora detecta señales electromagnéticas, el pasa-bandas filtra aquellas señales que no
pertenecen al espectro de frecuencias de la señal enviada por la antena transmisora.
Figura 5: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz. Se aplicó un bandpass (50 – 200
MHz). Se puede observar poca diferencia con la imagen sin procesar.
El orden de las herramientas de procesamiento es muy importante. Se debe comenzar aplicando un
filtro pasa bandas para que luego, cualquier herramienta posterior no realce partes de la señal que
no correspondan al espectro de frecuencias emitidos por la antena transmisora.
Running Average: Este filtro es una combinación de filtros verticales y horizontales. Su principal
aplicación es eliminar rasgos muy marcados entre datos cercanos (esto es, temporalmente o en
trazas vecinas)
Figura 6: Imagen obtenida con un georadar con una antena no blindada de 100MHz. Se aplicó un bandpass (50 – 200
MHz), un AGC con una ventana de 60 y un factor de escala de 2500 (Grounvision®) y un running avergae en bloques
de 5 x 5. Se puede observar que la imagen parece “realzada” respecto del ruido de la figura 2.
DC Removal: Este filtro cumple la función de restar la componente no nula de la amplitud sobre la
cual se encuentra “montada la señal”. Se aplica en casos donde la antena receptora esté acoplada
con una señal continua muy fuerte.