Automatyczna detekcja obiektów sonarnych

• Autorzy: Wąż M. , Grządziel A. , Nowak D.

Warianty tytułu

EN

Automatic detection on sonar objects

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesne systemy sonarowe wykorzystywane są głównie do poszukiwania i wykrywania obiektów podwodnych, które mogą wpłynąć na bezpieczeństwo pływania i postoju jednostek pływających. Zadaniem operatora takich systemów jest optymalne ustawienie zobrazowania oraz odpowiedni dobór parametrów operacyjnych umożliwiających detekcję ech a następnie identyfikację wykrytych celów. Operator dokonuje korekty uzyskanych danych sonarowych, poprawiając tym samym jakość zobrazowania i możliwości interpretacji wyników pomiarów. W artykule rozpatrywanym problemem badawczym jest przekształcanie obrazów, dokonywanie korekcji geometrycznej oraz ekstrakcja obiektów z tła obrazu sonarowego. Zaprezentowana metoda automatycznego wyszukiwania obiektów wykorzystuje cechy morfologiczne sonogramów oraz geometryczne i arytmetyczne metody przetwarzania sygnałów stosowane do obróbki i analizy obrazów cyfrowych. Na etapie wyszukiwania cech obiektów sonarowych wykorzystano metody minimalno-odległościowe stosowane w rozpoznawaniu obrazów. Opracowana aplikacja umożliwiła przeprowadzenie eksperymentu badawczego przedstawiającego kolejne etapy detekcji obiektów sonarowych. Otrzymane wyniki mogą wskazywać na poprawność przyjętych założeń do badań oraz poprawność ich przeprowadzenia.

EN

Contemporary sonar systems are used mainly to search for and detect underwater objects which might affect the safety of navigation or the safety of moored watercraft. The task of the sonar operator is to display the optimal settings of the sonar image and to select the proper operational parameters that enable detection and identification of hidden targets. The operator performs corrections of the recorded sonar data, thereby improving the image quality and the ability to interpret the survey results. The paper deals with the research problem of changing display images, conducting geometric corrections, and extracting objects from the sonar imagery background. The presented method for the automatic searching of objects utilizes the morphologic features of sonograms and geometric and arithmetic methods of digital signal processing. In searching for the features of a sonar target, the minimal-distance methods used in pattern recognition were applied. The developed application makes it possible to perform research experiments that follow the stages of sonar detection of objects. The obtained results can indicate the validity of the research assumptions and the appropriateness of the methods used.

Słowa kluczowe

PL

pomiary hydrograficzne; sonar boczny; obraz sonarowy; detekcja obiektów

EN

hydrographic survey; side scan sonar; sonar imagery; object detection

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, nr 1
• Strony: 29--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Wąż M.

• 1Instytut Nawigacji i Hydrografii Morskiej, Akademia Marynarki Wojennej w Gdyni

autor

Grządziel A.

• Dywizjon Zabezpieczenia Hydrograficznego Marynarki Wojennej, Gdynia

autor

Nowak D.

• North Star Shipping Aberdeen Ltd

Bibliografia

• Bennel J.D., 2001. Procedura Guideline No. 1–5. Mosaicing of Sidescan sonar images to map seabed features “Marine Monitoring Handbook”, University of Wales.
• Chang Yet-Chung, Hsu Shu-Kun, Tai Ching-Hui, 2010. Sidescan sonar image processing: Correcting brightness variations and patching gaps, Journal of Marine Science and Technology, Vol.18, No. 6.
• Cobra D.T., Oppenheim A.V., Jaffe J. S., 1992. Geometric distortions in Side-Scan Sonar images: A Procedure for their estimation and correction. Journal of Oceanic Engineering, Vol. 17, No. 3.
• Grządziel A., Nowak A., Naus K., Wąż M., 2012. Przetwarzanie i analiza obrazów sonarowych powierzchni dna basenu portowego. Technika transportu szynowego, 9, 3637–3642.
• IHO, 1994. Hydrographic Dictionary Part I., Volume I. Special Publication No 32. Monaco.
• Stateczny A., Wąż M., 2004. Pozycjonowanie bazujące na obrazach radarowych. Metody nawigacji porównawczej. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdynia, 259–300.
• Wąż M., Czaplewski K., 2008. Precise tracking positions of a submarine vehicle. Annual of Navigation 13, 35–48.