Metod detekcije objekata sa malom refleksijom i velikom fluktuacijom na radarskoj slici

Abstract

Postoje brojne metode za detekciju objekata koji liˇce na taˇcke u bitmapiranimslikama sa nijansama sive boje. Problem definisanja praga prihvatanja ili odbijanja rezultata detekcije je najˇceš´ce zanemaren ili je prepušten ekspertima. Detekcija malih objekata sa malom radarskom refleksnom površinom i sa velikom fluktuacijomreflektovanog signala pomo´cu radarskog senzora predstavlja izazovan inženjerski problem. Takvi objekti su problematiˇcni za detekciju i lociranje ako se koriste klasiˇcne metode obrade radarske slike. Tokomposlednjih petnaest godina rad¯ena je serija eksperimenata sa raznim tipovima radarskih senzora i nekoliko tipova procesora signala. Pokušano procesiranje slike sa ciljem uspešne detekcije svih tipova objekata na moru. Kao posebna klasa problema identifikovan je problem detekcije malih objekata na morskoj površini - malih plovila. Na globalnom nivou problem detekcije i identifikacije objekata namoru donekle je rešen uvod¯enjemAutomatskog Identifikacionog Sistema - AIS. Nažalost veliki brojmalih plovnih objekata nije opremljen AIS primopredajnicima. Subjekti koji nameravaju da se bave sumnjivimaktivnostima namerno izbegavaju posedovanje AIS primopredajnika. Ratni brodovi nisu u obavezi da koriste sistem AIS. Prikaz originalnog pristupa u pokušaju da se reši problem detekcije malih objekata iznet je u ovoj disertaciji. Pored uˇcesnika u saobra´caju na moru klasa pomorskih navigacionih radara detektuje i elemente reljefa obale. ˇCesto delovi obale liˇce na male pokretne objekte i operateri na sistemima su u nedoumici kako da klasifikuju uoˇceni odraz. U ovom radu izneta je ideja kako da se osmisle prostorni filteri kojima se vrši odbacivanje neinteresantnih detekcija koje potiˇcu od kopna. Postoje brojne metode za detekciju objekata koji liˇce na taˇcke u bitmapiranimslikama sa nijansama sive boje. Problem definisanja praga prihvatanja ili odbijanja rezultata detekcije je najˇceš´ce zanemaren ili je prepušten ekspertima. Detekcija malih objekata sa malom radarskom refleksnom površinom i sa velikom fluktuacijomreflektovanog signala pomo´cu radarskog senzora predstavlja izazovan inženjerski problem. Takvi objekti su problematiˇcni za detekciju i lociranje ako se koriste klasiˇcne metode obrade radarske slike. Tokomposlednjih petnaest godina rad¯ena je serija eksperimenata sa raznim tipovima radarskih senzora i nekoliko tipova procesora signala. Pokušano procesiranje slike sa ciljem uspešne detekcije svih tipova objekata na moru. Kao posebna klasa problema identifikovan je problem detekcije malih objekata na morskoj površini - malih plovila. Na globalnom nivou problem detekcije i identifikacije objekata namoru donekle je rešen uvod¯enjemAutomatskog Identifikacionog Sistema - AIS. Nažalost veliki brojmalih plovnih objekata nije opremljen AIS primopredajnicima. Subjekti koji nameravaju da se bave sumnjivimaktivnostima namerno izbegavaju posedovanje AIS primopredajnika. Ratni brodovi nisu u obavezi da koriste sistem AIS. Prikaz originalnog pristupa u pokušaju da se reši problem detekcije malih objekata iznet je u ovoj disertaciji. Pored uˇcesnika u saobra´caju na moru klasa pomorskih navigacionih radara detektuje i elemente reljefa obale. ˇCesto delovi obale liˇce na male pokretne objekte i operateri na sistemima su u nedoumici kako da klasifikuju uoˇceni odraz. U ovom radu izneta je ideja kako da se osmisle prostorni filteri kojima se vrši odbacivanje neinteresantnih detekcija koje potiˇcu od kopna. Poslednji deo ukratko prikazuje neke od implementacija u kojima je koriš´cen predloženi model kao i predlog objektnog modela za implementaciju.

There are numerous methods of detection of objects seen like points in 8 bit gray leveled bitmap image. The problem of defining the threshold for accepting or rejecting the results of detection is often neglected or left to the experts. The localization and detection of small objects at sea having small radar reflective surfaces, and with large fluctuations in the reflected signal, which is usual when using a radar sensor, represent a challenging engineering problem. Such objects are difficult to detect and locate when using classical methods of processing radar images. During the last fifteen years, series of experiments with various types of radar sensors and several types of signal processors have been made. The aimof the experiments was to performsuccessful detection of all types of vessels at sea. As a special class of identified problems, there is the problem of detection of small objects on the sea surface - small boats. At the global level, the problem of detection and identification of objects at sea is solved by introducing the Automatic Identification System - AIS. Unfortunately, a large number of small vessels are not equipped with AIS transponders. Entities intending to deal with some kind of illegal activity deliberately avoid introduction of AIS transceivers. Warships are not required to use AIS. This dissertation offers an original approach to the problem of detection of small objects at sea. An attempt to solve the problem of detection of small objects is presented in this dissertation. In addition to the participants in traffic at sea, the class of marine navigation radar detects elements of the coast. Often parts of the coast look like small objects, thus creating a problemto systems’ operators with classification of the observed reflection. This paper summarizes the idea of devising new spatial filters that are used for discarding uninteresting detection reflected from the mainland. The last section summarizes some of the implementations in which the proposed model is used, as well as a proposal for implementation of the object oriented programing model.