python脚本运行gprMax3.0批量仿真GPR数据_gprmax 输出图像为txt-程序员宅基地

技术标签： 探地雷达  python  深度学习  

python脚本运行gprMax3.0批量仿真GPR B-scan图像

1.引言

探地雷达（GPR）结合深度学习通常需要大量的训练数据集，对于GPR仿真数据集的获取，我们一般通过gprMax生成，而gprMax3.0仿真数据时需要通过cmd命令提示符窗口人工一条一条地输入指令（通过cmd命令生成GPR B-scan图像：可以参考我的上一篇博客.），对于批量生成GPR数据非常不方便。因此，有必要写一些Python脚本，实现自动化批量生成GPR数据集。

2.Python脚本

该Python脚本可以一次性批量生成指定文件夹中多个GPR输入文件（.in文件或者.txt文件）的输出文件（.out文件），并且可以把输出文件（.out文件）保存为数据格式（.txt文件）和图像格式（.png文件）。运行该脚本之前需要安装好gprMax3.0（可以参考我的上一篇博客）

import sys
sys.path.append('D:/my_gprmax/gprMax') #把gprMax安装路径添加至系统，使import可以找到gprMax模块
import os
from gprMax.gprMax import api
import numpy as np
from tools.plot_Bscan import get_output_data, mpl_plot
from tools.outputfiles_merge import merge_files
import matplotlib.pyplot as plt


num_scan = 120 #正演仿真次数（A扫描次数）->B扫描
geo_only = False #是否只生成模型图

path = os.getcwd()#获得当前脚本所在的文件路径
#print(path)
root = path+'/in_data'   #指定输入文件的路径
files = os.listdir(root)   #得到路径下的文件夹名或者文件名，形成列表

for file in files:
    if file.endswith('.txt'):  #找到.txt文件
        # print(file)
        filename = root+'/'+file  #得到文件名的绝对路径
        fi = filename[0:-4]        #去掉文件名后的.txt后缀,注意保留了前面的路径
        api(filename, n=num_scan, geometry_only=geo_only) #geometry_only：仅几何图形
        merge_files(fi, removefiles=True)

        """B扫描绘图"""
        filename_b = fi+'_merged.out'
        rxnumber = 1
        rxcomponent = 'Ez'
        #获取回波数据
        outputdata, dt = get_output_data(filename_b, rxnumber, rxcomponent)
        #保存回波数据
        fi2 = fi.split('/')[-1]  #得到文件名，去掉了前面的路径
        out_path = path+'/out_data'
        if (os.path.exists(out_path)):
            pass
        else:
            os.mkdir(out_path)
        np.savetxt(out_path+'/'+fi2+'.txt',outputdata,delimiter=' ')#未去除直达波
        
        #绘图
        plt.imshow(outputdata, extent=[0, outputdata.shape[1], outputdata.shape[0], 0], interpolation='nearest', aspect='auto', cmap='gray',
                   vmin=-np.amax(np.abs(outputdata)), vmax=np.amax(np.abs(outputdata)))
        img_path = path+'/img_data'
        if (os.path.exists(img_path)):
            pass
        else:
            os.mkdir(img_path)
        plt.savefig(img_path+'/'+fi2+'.png',dpi=300)#保存图片
        # plt.show()

3.可能出现的报错

运行之后，如果出现报错：“no module named terminaltables",则打开cmd命令提示符窗口，使用“pip install terminaltables ”指令，安装好这个模块。若运行之后还出现报错：“no module named gprMax.fields_updates_ext"，则gprMax3.0安装的时候可能出现了错误，我的解决办法是，下载:这个gprMax文件 （提取码：3ss8 ），并将这个文件替换gprMax文件夹下的gprMax模块。
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4.数据展示

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实验批量生成了3个输入文件的输出文件，结果如下：
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