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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120871123B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511387412.X，技术领域涉及：G01S13/88；该发明授权多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置及方法是由刘万里;黄建辉;葛世荣;王方田;王传伟;赵银龙;冷昊育设计研发完成，并于2025-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置及方法。装置包括多频数据采集模块、数据对齐模块、数据融合模块、数据管理模块、模型训练优化模块和异常体信息识别模块。方法上，利用多频探地雷达采集目标不同中心频率的探地雷达数据；对原始多频探地雷达数据进行预处理；将预处理后的探地雷达数据进行空间对齐；通过改进的非下采样轮廓波变换NSCT对探地雷达数据进行融合得到多频探地雷达融合剖面；收集融合图像制作探地雷达图像数据集；导入改进YOLOv11模型对探地雷达图像数据集进行地下异常体识别并标记。本发明通过多频数据互补与深度学习优化，显著提高了异常体检测精度与效率，尤其适用于煤矿等复杂地下环境的地质探测。

本发明授权多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的方法，采用多频探地雷达精确获取工作面异常体信息的装置实施，该装置包括依次连接的多频数据采集模块、数据对齐模块、数据融合模块、多频数据管理模块、模型训练优化模块和异常体信息识别模块； 多频数据采集模块，用于对不同中心频率的探地雷达数据进行校准，执行时间零点校正、增益调节、滤波去噪、背景消除和偏移处理的操作，确保数据质量； 数据对齐模块，用于针对预处理后的探地雷达数据进行空间对齐，确保不同频率的雷达数据在空间坐标系中的一致性； 数据融合模块，用于利用改进NSCT对经空间对齐处理后的探地雷达数据进行数据融合，生成多频探地雷达融合剖面，确保突出浅层和深层异常体的特征； 多频数据管理模块，用于收集多频探地雷达融合剖面图像，标注地下异常体，制作探地雷达图像数据集； 模型训练优化模块，用于利用标注后的探地雷达图像数据集对改进的YOLOv11模型进行训练，采用相关的优化算法调整模型参数，提高模型的识别准确率和效率； 异常体信息识别模块，用于利用改进的YOLOv11模型，对地下异常体初始类型和目标病害初始位置信息进行识别，确定异常体最终类型和目标病害最终位置信息，其特征在于，包括以下步骤： S10：利用多频探地雷达采集目标不同中心频率的探地雷达数据； S20：对原始多频探地雷达数据进行预处理，预处理包括时间零点校正、调节增益、滤波去噪、背景消除、偏移处理； S30：将预处理后的探地雷达数据进行空间对齐； S40：对经步骤S30处理后的探地雷达数据进行NSCT数据融合得到多频探地雷达融合剖面； 所述步骤S40的具体方法为： S401：将经过步骤S30处理后的不同中心频率探地雷达数据进行NSCT变换，分解为高频子带与低频子带； NSCT由NSP和NSDFB共同组成，首先通过NSP对探地雷达数据进行多尺度和多分辨率的分解后，得到一个低频子带和一个高频子带，再利用NSDFB对高频子带进行级方向变换，得到个高频图像，该过程为NSCT变换层级的分解过程； 随着层级的增加，低频子带会在NSP上进行迭代操作，若图像经过层级为的NSCT变换后将得到1个低频图像和个高频图像，其中表示在级分解上的方向数； S402：对低频子带采用区域能量融合规则进行处理，对高频子带采用最小二乘法融合规则进行子带处理； 区域能量融合规则具体包括： 对低频子带选取高斯加权窗口计算局部能量：； 式中，表示经过NSCT分解后的两条低频子带系数矩阵；表示当前像素坐标位置；表示以坐标为中心的5×5的邻域窗口，其中；为高斯二维核函数，其中；表示第条低频子带在坐标处的局部能量值； 最小二乘法融合规则具体包括： 提取坐标位置周围5×5窗口的高频子带数据，在局部窗口内建立两幅图像高频子带的线性关系，建立线性映射关系：； 式中，表示两个高频子带5×5窗口数据；表示偏置项；表示斜率系数；表示高斯噪声项； 引入动态正则化项的最小二乘目标函数： ； 式中，表示估计的回归系数向量，其中；表示寻找使目标函数值最小的值；表示观测向量，使窗口内所有高频子带值按列展开为向量；表示设计矩阵，用于建模线性回归关系；表示L2范数的平方； 表示自适应正则化系数，动态平衡拟合误差与参数稳定性，其中表示信噪比，表示计算矩阵的条件数；S403：将处理后的子带进行NSCT逆变换获得多频探地雷达融合剖面； NSCT逆变换是将分解滤波器进行恢复重建，将处理后的高频、低频子带进行NSCT逆变换后从而得到融合后的多频探地雷达剖面； S50：收集多频探地雷达融合剖面图像制作探地雷达图像数据集，数据集包含训练集、验证集和测试集； S60：导入改进YOLOv11模型对探地雷达图像数据集进行地下异常体识别并标记。

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