روشی مقاوم برای آشکارسازی هدف در سامانه‌های دفاعی
به گزارش سیناپرس به نقل از ایسنا، مهندس مهدی نصیری، دانش‌آموخته مقطع دکتری رشته مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه علم‌وصنعت که این طرح را در قالب رساله دکتری خود با عنوان«آشکارسازی هدف هوایی در تصاویر مادون قرمز با اطمینان‌پذیری بالا بر مبنای توجه بصری انسان» و با راهنمایی دکتر سیدمحمدرضا موسوی میرکلائی و دکتر ستار میرزاکوچکی ارائه کرده است، در این باره گفت: هدف از انجام این رساله، ارائه روشی مقاوم با اطمینان‌پذیری بالا و بر اساس سامانه توجه بصری انسان برای آشکارسازی موثر هدف هوایی کوچک کم نور در تصاویر مادون قرمز با کلاتر پیچیده است.
اولین دانش‌آموخته دکتری پژوهش‌محور دانشگاه علم‌وصنعت افزود: در سامانه‌های دفاعی، آشکارسازی هدف در دورترین فاصله ممکن بسیار با اهمیت است. از این رو هدف در تصاویر مادون قرمز اکتساب شده بسیار کوچک و کم نور بوده و با وجود کلاترها و نویز در پس‌زمینه‌های پیچیده، آشکارسازی اطمینان‌پذیر هدف با نرخ پایین هشدارهای کاذب چالش‌برانگیز می‌شود.
وی خاطرنشان کرد: هدف کوچک در تصاویر مادون قرمز به صورت ویژگی‌های برجسته است که توجه بصری انسان را به خود جلب می‌کند؛ امروزه مدل‌های محاسباتی توسعه داده‌شده بر مبنای سامانه بصری انسان در بسیاری از کاربردها از جمله آشکارسازی هدف در تصاویر مادون قرمز پیشنهاد شده‌اند که دارای نتایج مطلوبی نیز بوده‌اند. لذا در این رساله ضمن بررسی و تحلیل روش‌های متداول آشکارسازی هدف کوچک در تصاویر مادون قرمز و مفاهیم و مسائل پایه‌ای مرتبط با آن به بررسی و تحلیل سامانه بصری انسان و نمونه‌های مدل محاسباتی ارائه‌شده برای آشکارسازی هدف کوچک در تصاویر مادون قرمز پرداخته می‌شود.
مهندس نصیری یادآور شد: در این رساله براساس سامانه توجه بصری انسان دو روش مقاوم و با اطمینان پذیری بالا ارائه شده است که می‌توانند به صورت موثر هدف کوچک کم‌نور هوایی را در تصاویر مادون قرمز با کلاتر پیچیده آشکار کنند.
وی افزود: در روش پیشنهادی اول با استفاده از ادغام نقشه‌های برجستگی ساکن و حرکت ایجادشده از تصاویر مادون قرمز حاوی هدف در حال پرواز، اهمیت دادن به برجستگی‌های به دست‌آمده از یک روش نسبت به روش دیگر و استفاده از اطلاعات و مزیت‌های همه نقشه‌ها، در نقشه برجستگی ادغام شده با اطمینان‌پذیری بالایی کلاتر و نویز پس‌زمینه فرونشانده شده و هدف نسبت به آن‌ها برجسته‌تر می‌شود؛ در نتیجه تباین بین آن‌ها را بالاتر می‌برد و در نهایت با استفاده از نقشه برجستگی ادغام‌شده به دست آمده آشکارسازی هدف انجام می‌شود.
محقق طرح خاطرنشان کرد: در روش پیشنهادی دوم ابتدا نقشه‌های ویژگی‌های گاوسی شکل از تصویر اصلی مادون قرمز استخراج می‌شود. سپس بر پایه تبدیل کسینوسی گسسته پالسی نقشه‌های برجستگی ایجاد می‌شود که در آن هدف برجسته و کلاتر پس‌زمینه فرونشانده شده است و در نهایت برای افزایش تباین بین هدف و کلاتر پس‌زمینه و بالا بردن مقاومت روش در برابر هشدارهای کاذب، نقشه‌های برجستگی به دست آمده با یکدیگر به صورت تطبیقی ادغام و با استفاده از آن آشکارسازی هدف انجام می‌شود.
مهندس نصیری تصریح کرد: به منظور ارزیابی عملکرد روش‌های پیشنهادی، دو مجموعه داده از تصاویر واقعی مادون قرمز حاوی هدف کوچک در حال پرواز و در کلاتر پیچیده پس‌زمینه آماده شده است.
وی ادامه داد: آزمایش‌ها بر روی این مجموعه داده‌ها و ارزیابی‌های مختلف کمی و کیفی نشان می‌دهد که روش‌های پیشنهادی می‌توانند هدف کوچک در تصاویر مادون قرمز را نسبت به روش‌های دیگر بر پایه توجه بصری انسان به صورت موثرتر و با اطمینان‌پذیری بالاتری آشکار کنند. به طوری که در یکی از روش‌های پیشنهادی معیار کمی بهره سیگنال به کلاتر دارای نرخ متوسط 49 درصدی است که نسبت به مقاوم‌ترین روش ارائه شده تاکنون مقایسه شده و به میزان 33 درصد بیشتر است. این میزان اختلاف نشان می‌دهد که روش پیشنهادی می‌تواند با اطمینان‌پذیری بالاتری نسبت به روش‌های دیگر، سیگنال هدف را حفظ و همزمان کلاتر پس‌زمینه در تصاویر مادون قرمز را تضعیف کند.
مهندس نصیری خاطرنشان کرد: از این رو روش‌های پیشنهادی می‌توانند در بسیاری از کاربردهای آشکارسازی هدف کوچک در تصاویر مادون قرمز مورد استفاده قرار گیرند.
No tags for this post.
