شناسایی کشتی با استفاده از توسعه تحلیل‌های زیرمنظر تصاویر رادار با روزنه مجازی در داده‌های پلاریمتری

نظارت بر نواحی دریایی با استفاده از سنجش از دور به دلایل امنیتی و همچنین به جهت حفاظت از محیط زیست، امری لازم و حیاتی است. رادار با روزنه مجازی با در نظر گرفتن امکان اخذ تصاویر با وضوح بالا در هنگام شب و در هر شرایط آب و هوایی می‌تواند نقش مهمی را در این زمینه ایفا کند. اخیراً روش‌هایی تحت عنوان تحلیل‌های زیرمنظر با هدف حفظ اطلاعات اهداف نقطه ای مانند کشتی در طیف تصویر رادار با روزنه مجازی پیشنهاد شده است. در تحلیل‌های زیرمنظر، همبستگی کشتی‌ها در دو تصویر زیرمنظر حفظ می‌شود. براساس این ویژگی، در این مقاله ابتدا با استفاده از داده‌های پلاریمتریک، اطلاعات پایه‌های پلاریزاسیون مختلف و استخراج ویژگی از آماره‌های مرتبه دوم و با توجه به این که همبستگی کشتی‌ها در تصاویر زیرمنظر حفظ می‌شود؛ همبستگی مختلط بین زیرمنظرها محاسبه می شود. سپس با استفاده از معیاری وابسته به هر چهار کانال پلاریمتری و اطلاعات تمامی پایه‌های پلاریزاسیون، شناسایی کشتی‌ها از پس‌زمینه اقیانوس‌ها و دریا‌ها صورت می گیرد. در روش پیشنهادی، شناسایی کشتی بر روی داده‌های اخذ شده به وسیله سنجنده فضابرد رادارست2 در باند c از منطقه سانفرانسیسکو پیاده سازی شده و نتایج آزمایشات نشان می دهد که روش ارائه شده می‌تواند کشتی را از پس‌زمینه (کلاتر آب) با تضاد بهینه و دقت مطلوب شناسایی نماید. به طوری که روش پیشنهادی به لحاظ عملکرد شناسایی دقیق تر از روش‌های دیگر پلاریمتری و همچنین روش‌های مبتنی بر تحلیل‌های طیفی است.

The Extended Sub-look Analysis In Polarimetric SAR Data For Ship Detection

The monitoring of maritime areas with remote sensing is essential for security reasons and also for the conservation of environment. The synthetic aperture radar (SAR) can play an important role in this matter by considering the possibility of acquiring highresolution images at nighttime and under cloud cover. Recently, the new approaches based on the sublook analysis for preserving the information of point targets (such as ship) in the spectrum of the SAR image have been proposed. In the sublook analysis, the correlation of the ships in two sublook images is preserved. Based on this property, in this paper first by using the second order statistics of polarimetric SAR data and the information of different polarization bases, the complex correlation between sublook images is calculated. Then, using a criterion dependent on each of the four polarimetric channels and all polarization bases, the identification of ships from the sea is carried out. The proposed ship detection method is implemented on RADARSAT2 image at Cband of Sanfrancisco area. The experimental results demonstrate that the method can discriminate the ships from background (sea clutter) with optimal contrast and desirable accuracy. The accuracy of the proposed method is about 19 and 17 percent better than other polarimetric methods and about 30, 2 and 35 percent better than the methods based on the spectral analysis.