آشكارسازي اتوماتيك اهداف بر اساس روش‌هاي نرخ ثابت هشدار اشتباه در تصاوير با قدرت تفكيك بالاي SAR

Automatic Target Detection Based on Constant False Alarm Rate in High Resolution SAR Images

هدف این تحقیق آشكارسازی هدف با استفاده از تصاویر راداری با قدرت تفكیك بالا بر اساس روش نرخ هشدار اشتباه ثابت می-باشد. الگوریتم توسعه داده شده در این مقاله یكی از روش‌های CFAR با نام CA-CFAR بوده و به دلیل كارایی بالا و آسانی اجرای الگوریتم در تحقیقات زیادی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج مناسبی در اختیار قرار داده است. CA-CFARیك الگوریتم انطباقی است كه از ان برای جدا كردن اهداف از پس زمینه در تصاویر راداری استفاده میشود. این الگوریتم بر این اساس عمل میكند كه یك اگر شدت پیكسل از حد استانه ی محاسبه شده از پیكسل های اطراف ان بیشتر باشد به عنوان تارگت درنظر گرفته میشود. خروجی الگوریتم برای موارد مذكور نشان می‌دهد با داشتن داده‌های مربوط به تصویر span كمترین هشدار اشتباه را خواهیم داشت. تصویر سنجنده RADARSAT-2 مربوط به شهر سانفرانسیسكو در آمریكا برای پیاده‌سازی این روش انتخاب شد. به منظور اجرای الگوریتم داده‌های مربوط به ماتریس همدوسی استخراج و روی تصاویر تك باندی مربوط به المان‌های اصلی این ماتریس و همچنین روی تصویر span كه به گونه‌ای یك اطلاعات تلفیقی از همه پلاریزاسیون‌ها در اختیار قرار می‌دهد روش پیشنهادی پیاده‌سازی گردید. ارزیابی این الگوریتم به صورت كمترین تارگت اشتباه اشكار شده در تصویر و یافتن تارگت های درست تصویری در نظر گرفته شده است.

In this letter we develop a target detection method using high-resolution radar images based on constant false alarm rate (CFAR) algorithm. CA-CFAR, the specific CFAR algorithm utilized in this paper, is a CFAR method with high performance and easy implementation used in many studies providing good results. This adaptive algorithm assigns a pixel as a target pixel by comparing the pixel intensity with a threshold calculated from surrounding pixels of the pixel under test. Experimental results show that the algorithm provides best results with lowest false alarm using the “span” image that contains more polarimetric information as compared to the single channel data. RADARSAT-2 polarimetric SAR data acquired over the San Francisco city has been chosen to assess the capability of the proposed approach. The coherency matrix data is extracted from this dataset and the proposed approach is performed on single band images corresponding to different polarimetric channel and the span image as a compound of all the single polarization images.