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龙图腾网获悉复旦大学申请的专利一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演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：CN116047455B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202310055790.2，技术领域涉及：G01S7/41；该发明授权一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演方法是由叶红霞;朱成可设计研发完成，并于2023-01-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演方法在说明书摘要公布了：本发明属于探地雷达数据解译技术领域，具体为一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演方法。本发明方法包括设计专用图形用户界面，分为：探地雷达B‑Scan信号的显示与交互区、阈值的调节、探地雷达基本参数输入、开始按钮、拟合结果的显示；通过图形用户界面对探地雷达B‑Scan图像中的双曲线特征进行关键点标注，结合输入的探地雷达系统的采样时间间隔和横向道间距离，实现地下管道埋深和半径参数的反演，得到地下管道的埋深和半径参数。实验结果表明，本发明可以对探地雷达地下管道的埋深和半径进行正确反演，解决传统方法通用性不够强、受噪声影响、计算量大、缺少半径反演结果等问题。

本发明授权一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演方法在权利要求书中公布了：1.一种基于图形用户界面的探地雷达地下管道参数反演方法，其特征在于，通过图形用户界面对探地雷达B-Scan图像中的双曲线特征进行关键点标注，结合输入的探地雷达系统参数，包括采样时间间隔和横向道间距离，根据物理模型拟合反演，得到地下管道的埋深和半径参数；具体步骤如下： 一设计专用图形用户界面 将专用图形用户界面分为：探地雷达B-Scan信号的显示与交互区、阈值的调节、探地雷达基本参数输入栏、开始按钮、拟合结果的显示；其中： 1探地雷达B-Scan信号的显示与交互区，用于显示原始B-Scan信号或者经过目标检测筛选处理后局部B-Scan信号；交互，包括Matplotlib自带的常用交互功能：拖移、放大、撤销；同时使用鼠标右键在图片上进行关键点的标注，系统记录鼠标点击的坐标，图片上也显示红点注明已标记位置； 2阈值的调节，通过滚动条调节阈值分割的阈值大小，以能看清双曲线轮廓，方便关键点的标注； 3探地雷达基本参数的输入栏，用于输入反演所需的基本参数：地下介质的相对介电常数、探地雷达系统的采样时间间隔和横向道间距离； 4开始按钮，按下开始按钮，程序根据关键点坐标和输入的参数在后台拟合双曲线，反演参数； 5拟合结果的显示，参数拟合结果显示在文本框中； 二构建物理模型 对探地雷达探测地下目标进行建模，即推导相关重要参数之间满足的方程；电磁波传播到管道表面发生反射，根据电磁波传播激励和金色三角形几何关系得到电磁波的双程传播时间t为： ，1； 式中，x为天线与管道中心的横向距离，z为管道埋深，定义为地表与地下管道上切面的距离，r为地下管道半径，v为电磁波在当前介质中传播的波速； 三处理关键点坐标数据 使用鼠标在界面上进行关键点标注，所标注像素点坐标在右上角显示，系统记录每次点击鼠标右键时的坐标，然后根据物理模型和输入的雷达系统参数采样时间间隔和横向道间距离，将标注的关键点坐标由像素位置映射到真实物理位置； 四两阶段曲线拟合和反演参数 两阶段曲线拟合的具体算法步骤如下： 1保持半径不变反演埋深；此阶段使用的损失函数是标注顶点与拟合曲线顶点之间的相对误差，如公式2所示，其中为标注关键点对应的传播时间，为使用反演参数和模型公式计算出的双曲线顶点对应的传播时间； ； 2保持埋深不变反演半径；此阶段使用的损失函数是均方误差函数，如公式3所示，其中为标注关键点转换得到的双程传播时间序列，为使用反演参数和模型公式计算出的双程传播时间序列； ； 按下开始按钮，后台根据上述两阶段拟合策略不断优化以减小两阶段的损失函数，最终得到的双曲线拟合参数展示于界面中矩形框中，n表示探地雷达沿轨采样道数。

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