18814

۱۸۸۱۴

آشكارسازي اهداف متحرك كوچك در تصوير مادون قرمز با استفاده از نگاشت شناختي فازي

كارشناسي ارشد

الكترونيك

بهمن ۱۳۹۶

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلايي

برق

آشكارسازي اهداف متحرك كوچك در سامانه¬هاي دفاعي و نظامي مسئله بسيار مهمي است. براي اين منظور، استفاده از تصاوير مادون قرمز بر تصاوير مرئي ارجحيت دارد. چرا كه در شرايطي مانند ناوبري انواع شناورها كه در فضاي دود و مه و گرد و غبار در در دريا صورت مي¬گيرد، تصاوير مرئي با هشدارهاي كاذب فراواني همراه هستند كه عمل آشكارسازي هدف كوچك را بسيار دشوار مي¬كنند. در اين تحقيق، روشي تركيبي بر مبناي نگاشت شناختي فازي (FCM ) براي آشكارسازي هدف كوچك متحرك در تصوير مادون قرمز به كارگرفته¬شده¬است. در روش پيشنهادي، ابتدا از تبديل Top-Hat به منظور پيش¬پردازش تصوير ورودي استفاده مي¬شود. در مرحله بعد، مسئله تشخيص هدف كوچك مادون قرمز، به عنوان يك مسئله تشخيص الگوي دوكلاسه در نظر گرفته مي¬شود و با به¬كارگيري نگاشت شناختي فازي به عنوان دسته¬بندي¬كننده، عمل آشكارسازي صورت مي¬گيرد. اين روش با توجه به دانش ادراكي كه به مدل اضافه مي¬كند، در شرايط يكسان، مي¬تواند با دقت بيشتري عمل دسته¬بندي و نتيجتاً آشكارسازي را انجام دهد. براي انتخاب مفاهيم شبكه FCM علاوه بر ويژگي¬هاي مبتني بر ناحيه و ويژگي¬هاي مبتني بر روشنايي، از فيلتر گابور به منظور استخراج ويژگي استفاده نموديم و با تكيه بر اين ويژگي¬ها كه دادگان تاريخي محسوب مي¬شوند، شبكه FCM را ساختيم. روش پيشنهادي با استفاده از يك پايگاه داده شامل 13 دنباله تصوير مادون قرمز واقعي مورد ارزيابي قرار گرفت. دقت آشكارسازي روش پيشنهادي برابر با 4/97 % مي¬باشد. مقايسه اين مقدار با دقت آشكارسازي روش¬هاي مشابه نشان داد كه روش پيشنهادي توانسته¬است نسبت به ساير روش¬ها دقت تفكيك تصوير هدف و پس-زمينه را به نحو مطلوبي افزايش دهد.

1397/02/24

5/14/2018 12:00:00 AM

Detection of small moving targets is of utmost importance in defense systems. For this purpose, using infrared (IR) images is preferred to visible images for the reason that in circumstances such as marine navigation in fog and dust conditions, visible images are coming with false alarms that render the detection of small target difficult. In this project, a combinational method based on Fuzzy Cognitive Map (FCM) is presented in order to small moving target detection in infrared image. In proposed method, first of all the image enhances with a morphological operation called Top-Hat. Then the infrared small target detection problem is considered as a tow-class pattern recognition problem and FCM is applied for the classification. Fuzzy cognitive map add a perception knowledge to model, so can classify and so on detect with more precision. For that selection of FCM’s concepts, gabor filter bank is applied along with intensity-based and region-based features, for feature extraction. The FCM network constructed based on these historical data. The proposed method validated with a database contains 13 infrared image series. The detection accuracy of proposed method is 97/4%. Comparing with similar methods show that the proposed methos enhunced the accuracy of target detection.