Abstract
Hyperspectral imaging is an important technology for the detection of surface and buried land mines from an airborne platform. For this reason, hyperspectral was included in the two experiments that were executed by the Army RDECOM Night Vision and Electronic Sensors Directorate (NVESD) in Fall 2002 and in Spring 2003. The purpose of these experiments was to bring together a wide variety of airborne sensors for the detection of mines, with well ground-truthed targets. The hyperspectral sensors included the Airborne Hyperspectral Imager (AHI), a University of Hawaii LWIR HSI sensor and the Compact Airborne Spectral Sensor (COMPASS), an NVESD VNIR/SWIR sensor. These experiments were carried out at sites where an extensive array of buried and surface mines were deployed. At the first experiment called Forest Fusion I, the mines were deployed against several different backgrounds ranging from bare dirt to long grass. For the second experiment, called Desert Fusion, the mines were placed on backgrounds ranging from loose sand to mixed sand and vegetation. The COMPASS and AHI sensors were both placed on the Twin Otter aircraft, and data was collected with the airplane at a variety of altitudes. In this paper, the data collected on surface mines will be reviewed, and specific examples from each background type presented. Spectral detection algorithms will be applied to the data and the results of the algorithm processing will be presented
چکیده
تصویربرداری ابرطیفی یک تکنولوژی مهم برای تشخیص مینهای سطحی و زمینی مدفون درخاک از یک بستر هوایی است. به همین دلیل، ابر طیفی، شامل دو آزمایش و توسط موسسه نظامی RDECOM (تحقیق، توسعه و فرماندهی مهندسی ارتش آمریکا) گروه سنسور های الکترونیکی و دید در شب(NVESD) در پاییز سال 2002 و در بهار سال 2003 اجرا گردید. هدف از این آزمایشها گردآوری گسترده از انواع مختلف سنسورهای هوابرد برای تشخیص مینهایی، با سنجش اهداف زمینی بود. سنسورهای ابرطیفی شامل تصویرساز هوابرد ابر طیفی (AHI)، یک سنسور LWIR HSI دانشگاه هاوایی و سنسور طیفی هوابرد (COMPASS)، و سنسور NVESDبه نامVNIR / SWIR بود. این آزمایش ها در سایتهایی که در آن یک رشته وسیعی از مینهای سطحی و مدفون در خاک گسترش یافته بود، انجام شد. در آزمایش اول به نام جنگل Fusion I، استقرار مینها از پسزمینههای مختلف، از خاکی خالی تا چمن طولانی گسترش یافته بود. برای آزمایش دوم، به نام کویرFusion ، مینهایی در پسزمینههای مختلف از شن و ماسه های نرم تا شن و ماسههای مخلوط و پوشش گیاهی قرار گرفته بودند. سنسور COMPASSو AHI هر دو در هواپیمای Twin otter قرار داده شد، و داده ها توسط هواپیما ارتفاعهای مختلف جمعآوری شد. در این مقاله، دادههای جمعآوری شده در مینهای سطحی را مرور خواهیم کرد، و نمونه هایی خاص از هر نوع پسزمینه معرفی میگردد. الگوریتمهای تشخیص طیفی به دادهها اعمال خواهد شد و نتایج پردازش الگوریتم ارائه خواهد شد.
1- مقدمه
توسط برنامه اندازهگیری گروه سنسورهای الکترونیکی و دید در شب (NVESD) RDECOM ، دادهها توسط یک سنسور ابرطیفی باند انعکاسی (NVESD COMPASS) و یک سنسور ابرطیفی باند حرارتی ( AHI دانشگاه هاوایی ([1] جمع آوری شد. این کار به منظور بررسی روشهای تشخیص مینهای زمینی توسط یک سنسور مجزا و امکان تشخیص با استفاده از ترکیب سنسورهای متعدد انجام شد. COMPASS پيشرفته‌ترين نوع سنسورهای ابر طیفی VNIR / SWIR است که 256 باند طیفی را فراهم می کند. AHI جمعآوری دادهها را در طیف حرارتی مادون قرمز انجام میدهد و پیکربندی 70 باند طیفی دادههای تصویر را برای تشخیص مین ارائه میدهد. در طول چند سال گذشته، روشهای مختلف بسیاری برای استفاده از رادار هوابرد، سنسورهای مادون قرمز و الکتروابتیکال به منظور تشخیص مینهای سطحی و زمینی مدفون در خاک ارائه شده است. تکنیکهای کنونی ضدمین مستلزم نیروی انسانی زیاد است و نیز خطرناک میباشد. یک فنآوری که در مرحله تحقیق است، اجازه تشخیص از راه دور و خنثیسازی یک میدان مین را می دهد. در این مقاله، ما ظرفیت استفاده از سنسورهای ابرطیفی را برای تشخیص مینهای سطحی بررسی خواهیم کرد...