Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie dyskretnej transformaty Fouriera do poprawy jakości obrazów sonarowych

Chorzewska K.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2013

|

R. 54 nr 3 (194)

27--37

PL

W artykule przedstawiono wyniki próby wykorzystania metody usuwania periodycznych zakłóceń z zastosowaniem analizy Fouriera w celu poprawy jakości obrazów sonarowych. Wyznaczenie widma amplitudowego sonogramu umożliwia wyodrębnienie współczynników częstotliwości składowych transformaty Fouriera odpowiedzialnych za występowanie periodycznych zakłóceń na obrazie. Usunięcie wybranych częstotliwości i odtworzenie obrazu za pomocą odwrotnej transformacji Fouriera prowadzi do zminimalizowania efektów zakłóceń i tym samym poprawy jakości sonogramu bez utraty zawartych w nim informacji o obiektach i formach uksztaltowania dna morskiego.

EN

The paper presents the results of Digital Fourier Transformation (DFT) implementation to enhance sonar images. DFT components responsible for periodic disturbances are eliminated by the filter based on amplitude spectrum of sonar image. Inverse DFT allows reconstructing original dataset, with periodic disturbances highly attenuated and without loss of significant data.

2

Automatyczna detekcja obiektów sonarnych

Wąż M., Grządziel A., Nowak D.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2013

|

Vol. 12, nr 1

29--41

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.

3

Zastosowanie techniki HDR do obrazów pozyskiwanych z sektorowego sonaru skanującego

Duda J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

291-306

PL

Obrazy pozyskiwane za pomocą sonarów sektorowych mają często ograniczoną głębokość bitową do ośmiu bitów. Powoduje to szereg restrykcji związanych z percepcją obrazów sonarowych, jak również z późniejszym ich przetwarzaniem. W artykule przedstawione zostały badania związane z zastosowaniem techniki uzyskiwania obrazów o szerokim zakresie tonalnym (High Dynamic Range) do obrazów sonarowych. Zastosowanie techniki HDR pozwala na zwiększenie ilości informacji przenoszonej przez obraz sonarowy i brak konieczności wyboru między lepszą reprezentacją dna czy też obiektów się na nim znajdujących.

EN

The images obtained with sector scanning sonar have often bit depth limited to eight bits. It causes a lot of limitations related with sonar images perception and also later with their transformation. Already during sonar images registration process, the operator must decide what is more important to him. The operator must choose between good visibility of bottom or objects located on it. Such is a characteristic property of low dynamic range (LDR) images. In other words, operator has to choose between better representation of bottom or the objects, what is realized by changing the gain of the acoustic signal. Selection between better representation of the bottom or the objects is performed by increasing or reducing the strengthening of the acoustic wave generated by the sonar transducer. Increase in the strength of the acoustic wave causes additional distortion on the sonar image which can be observed particularly near the sonar transducer. These distortions are also produced by the presence of the object, growing if the object is nearby the sonar transducer. If the sonar acoustic wave is too strong, then induced distortions cause poor visibility of sonar images. Using the transformations of the low dynamic range sonar images to improve the poor visibility of particular elements often causes an additional loss of information. As a result, the image can become unreadable. Unfortunately, there is no possibility of artificial enhancement of the information contained in the image. The article presents the research related to HDR images using for the sonar images. The HDR method is used in photography to improve their perception. Using images with different value of exposition can be presented by both dark and bright elements. HDR images characterize a good object resolution. Nowadays, HDR images were used mainly in photography. In the article, the HDR method was applied for the first time to the sector scanning sonar images. In the sonar HDR images, the exposure value was replaced by the strength of the sonar acoustic signal. Using the HDR method in photography increases the aperture or decreases photo array sensitivity effect on the value of exposition. Inversely, to reduce exposure we must decrease the aperture or increase sensitivity of the matrix. For the sonar images there is only one parameter influencing the exposure value, namely the gain of the sonar acoustic signal. For the HDR sonar images, increasing exposure is equivalent to reduction of the gain acoustic signal and decreasing exposure with an enlargement of the gain acoustic signal. Using three images of different exposure during a single sonar registration, we obtain the high dynamic range sonar image. In contrary to the side scan sonar, which has to be towed several times over the same area, it allows to locate the sector scanning sonar on a tripod at the bottom. For this reason, the sector scanning sonar location does not occurr the distortion associated with the movement of the vessel and waving. Because the registered sonar images are not shifted mutually, there is not necessity to match them what simplify HDR sonar images process realization. The HDR technique can also be applied to images obtained from side-scan sonar. However, the main problem to have HDR images is obtaining images from the same place and their matching. Using the HDR method allows to enlarge the quantity of information contained in sonar image by increasing the bit width of the sonar image, namely from eight to sixteen bit. Obtaining more values and regular values distribution on the HDR sonar image histogram results in no necessity of choice between better representation of bottom or object located on the sonar image.

4

Kompresja JPG obrazu sonarowego z uwzględnieniem założonego poziomu błędu

Borawski M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

227-245

PL

W artykule zaprezentowano dwie metody kompresji danych z sonaru wykorzystujące algorytm JPG. Umożliwiają one uzyskanie określonego odchylenia standardowego dla bloków obrazu będącego różnicą obrazu skompresowanego i nieskompresowanego oraz zapewniają utrzymanie się w granicach założonego błędu kompresji. Zaprezentowane metody zmieniają tylko sposób kompresji, dekompresja pozostaje bez zmian. Dzięki temu obraz poddany działaniu tych metod może być dekompresowany przez każdy program służący do tego celu. Dla obrazów sonarowych jest to szczególnie ważne ze względu na możliwość wykorzystania kompresji JPG w standardzie GeoTiff pozwalającym na zapis informacji o współrzędnych geograficznych i orientacji względem północy obrazu sonarowego.

EN

In the article, two types of sonar data compression were presented. They both use the JPG algorithm. Thanks to them, it is possible to obtain the standard deviation for blocks of an image, which is a result of compressed and uncompressed image subtraction. They let to stay in the range of assumed compression error level as well. Instead of DCT transform, used in JPG compression, its orthonormal version was used. It allows us to use the properties of invariance of vector length in orthogonal coordinate system. Thanks to that, to determine the error of compression, calculation of reverse DCT transform is not needed. Presented methods change only the way of compression and not the decompression itself. It allows us to use any decompressing software with images compressed by these methods. For sonar images it is very important, because of the possibility of using the JPG compression in GeoTiff standard, allowing us to memorize the information about geographic coordinates and orientation in relation to the north direction of sonar image. Presented methods were compared with Jpg, Jpg2000 and fractal compression for chosen sonar images. The coefficients PSNR and SSI M were used. By the same size of files after the compression, the presented methods give lower quality of image, however, only they allow us to obtain the maximum value of error which is close to predicted one. The excess of this error is a result of rounding errors. For Jpg, Jpg2000 and fractal compression, the maximum error was exceeded several times.

5

Koncepcja zastosowania analizy kognitywnej w rozpoznawaniu obrazów sonarowych

Duda J.

Metody Informatyki Stosowanej

|

2008

|

nr spec. (Tom 14)

23-26

EN

The article presents a conception of new approach to the sonar image analysis. The concept declares in its fundamentals not only permitting for the recognition of an object in the image, but also for deeper analysis of the whole sonar image together with the objects contained therein.

6

Wykorzystanie baz ortogonalnych do rozróżniania zmian powierzchni na obrazach sonarowych

Duda J., Borawski M.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 2 (74)

79-86

PL

Przeprowadzono badania dotyczące możliwości wykorzystania baz ortogonalnych do rozpoznawania przejść między różnymi formami dna, zapisanymi na obrazie sonarowym. Rozkład zmian form dna jest charakterystyczny dla danego miejsca, stąd można je powiązać z konkretnymi współrzędnymi geograficznymi, co może być wykorzystane do określenia pozycji statku w nawigacji porównawczej.

EN

The paper describes a research concerning possible applications of orthogonal bases for the recognition of changes between various forms on the seabed recorded as sonar images. The distribution of changes in seabed forms is characteristic of any place. Therefore, they can be associated with geographical co?ordinates, which can be used for determining ship position in comparative navigation.