Детальная информация

Название: Реализация алгоритмов формирования и фильтрации изображений, получаемых с помощью радиолокатора с синтезированной апертурой: выпускная квалификационная работа магистра: направление 11.04.01 «Радиотехника» ; образовательная программа 11.04.01_01 «Системы и устройства передачи, приема и обработки сигналов»
Авторы: Тузова Анна Андреевна
Научный руководитель: Павлов Виталий Александрович; Завьялов Сергей Викторович
Другие авторы: Зудов Роман Игоревич
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2020
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: радиолокационное синтезирование апертуры; радиолокационное изображение; параллельные вычисления; Jetson TX1; ArrayFire; спекл-шум; фильтрация спекл-шума; параметры фильтров; фильтр анизотропной диффузии; synthetic-aperture radar; radar image; parallel computing; speckle noise; speckle noise filtering; filter parameters; anisotropic diffusion filter
Тип документа: Выпускная квалификационная работа магистра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 11.04.01
Группа специальностей ФГОС: 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
Ссылки: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-2542
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

Данная работа посвящена уменьшению времени выполнения алгоритмов формирования радиолокационных изображений (РЛИ), полученных с помощью радиолокатора с синтезируемой апертурой (РСА), и нахождению оптимальных в смысле наилучшего качества фильтрации параметров фильтров мультипликативного спекл-шума на РЛИ. Таким образом, работа состоит из двух частей, в которых рассматриваются этапы обработки данных, полученных с РСА. В первой части представленной работы рассмотрен вопрос уменьшения времени выполнения алгоритмов формирования радиолокационных изображений за счет параллельных вычислений. Реализованные алгоритмы протестированы на вычислительной платформе Jetson TX1. Благодаря характеристикам данной платформы и применению метода параллельных вычислений формирование радиолокационных изображений можно производить на борту беспилотных летательных аппаратов для картографирования местности. Вторая часть работы посвящена исследованию фильтров мультипликативного спекл-шума на радиолокационных изображениях. Рассмотрены наиболее часто используемые фильтры, найдены их оптимальные параметры, протестирована их работа на изображениях с различными особенностями, выделены наилучшие фильтры для работы с радиолокационными изображениями. Применение выбранных фильтров позволит проводить обработку (детектирование объектов, сегментация областей и др.) радиолокационных изображений без влияния спекл-шума.

The given work is devoted to reducing the execution time of algorithms for the formation of radar images obtained using a synthetic aperture radar (SAR), and finding optimal parameters of speckle noise reduction filters by the sense of the best quality filtering. Thus, the work consists of two parts, which consider the stages of processing data obtained from SAR. In the first part of the paper, the issue of reducing the execution time of algorithms for generating radar images through parallel computing is considered. The implemented algorithms are tested on the Jetson TX1 computing platform. Due to the characteristics of Jetson TX1 and the application of the parallel computing method, the formation of radar images can be performed on board unmanned aerial vehicles for terrain mapping. The second part of the work is devoted to the study of filters of multiplicative speckle noise on radar images. The most commonly used filters are considered, their optimal parameters are found, their operation on images with various features is tested, the best filters for working with radar images are highlighted. The use of these filters will allow the processing of radar images without the influence of speckle noise.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ)
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • СОДЕРЖАНИЕ Список аббревиатур и сокращений 8 Введение 9 Глава 1. Радиолокационное синтезирование апертуры и фильтрация спекл-шума 11 1.1. Принцип действия радиолокатора с синтезированной апертурой 11 1.2. Алгоритм формирования РЛИ и его ускорение 13 1.3. Выбор вычислительной платформы для формирования РЛИ и библиотеки для использования технологии параллельных вычислений 16 1.4. Спекл-шум 18 1.4.1. Модель спекл-шума 18 1.4.2. Методы фильтрации спекл-шума 18 1.4.4. Оценка качества фильтрации спекл-шума 22 1.5. Цель и задачи 25 Глава 2. Формирование радилокационных изображений 26 2.1. Реализация и модификация алгоритма формирования РЛИ с использованием параллельных вычислений 26 2.1.1. Реализация алгоритма без использования навигационных данных 26 2.1.2. Реализация алгоритма с использованием навигационных данных 30 2.2. Результаты 34 2.3. Выводы 36 Глава 3. Фильтрация спекл-шума на радилокационных изображениях 38 3.1. Распределение спекл-шума на РЛИ 38 3.2. Алгоритм выбора оптимальных параметров фильтров спекл-
  • _Toc36651733
  • _Toc36651796
  • _Toc38308063
  • _Toc38366984
  • _Toc38367095
  • _Toc453147006
  • _Toc38367096
  • _Toc38367097
  • ГЛАВА 1. РАДИОЛОКАЦИОННОЕ СИНТЕЗИРОВАНИЕ АПЕРТУРЫ И ФИЛЬТРАЦИЯ СПЕКЛ-ШУМА
  • 1.1. Принцип действия радиолокатора с синтезированной апертурой
  • _Toc38367098
  • _Toc38367099
  • 1.2. Алгоритм формирования РЛИ и его ускорение
  • _Hlt37673235
  • _Hlt37673236
  • _Hlt38290958
  • _Hlt38290959
  • _Toc38367100
  • 1.3. Выбор вычислительной платформы для формирования РЛИ и библиотеки для использования технологии параллельных вычислений
  • _Toc38367101
  • _Hlk34922052
  • _Hlk36222479
  • 1.4. Спекл-шум
  • 1.4.1. Модель спекл-шума
  • 1.4.2. Методы фильтрации спекл-шума
  • _Toc38367102
  • _Toc38367103
  • _Toc38367104
  • MTBlankEqn
  • 1.4.4. Оценка качества фильтрации спекл-шума
  • _Toc38367105
  • 1.5. Цель и задачи
  • _Toc38367106
  • ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ РАДИЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
  • 2.1. Реализация и модификация алгоритма формирования РЛИ с использованием параллельных вычислений
  • 2.1.1. Реализация алгоритма без использования навигационных данных
  • _Toc25335421
  • _Toc25335422
  • _Toc25335423
  • _Toc38367107
  • _Toc38367108
  • _Toc38367109
  • 2.1.2. Реализация алгоритма с использованием навигационных данных
  • _Toc25335424
  • _Toc38367110
  • 2.2. Результаты
  • _Toc25335425
  • _Toc38367111
  • 2.3. Выводы
  • _Toc38367112
  • ГЛАВА 3. ФИЛЬТРАЦИЯ СПЕКЛ-ШУМА НА РАДИЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ
  • 3.1. Распределение спекл-шума на РЛИ
  • _Toc38367113
  • _Toc38367114
  • OLE_LINK83
  • OLE_LINK84
  • 3.2. Алгоритм выбора оптимальных параметров фильтров спекл-шума
  • _Toc38367115
  • 3.3. Выбор оптимальных параметров фильтров спекл-шума
  • _Toc38367116
  • 3.4. Фильтрация спекл-шума на объектах различных форм и размеров
  • _Hlk35703770
  • _Toc38367117
  • 3.5. Фильтрация спекл-шума на реальных изображениях
  • _Toc38367118
  • 3.6. Выводы
  • _Toc38367119
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • _Toc38367120
  • ЛИТЕРАТУРА
  • _Ref19103455
  • _Ref23409551
  • _Ref34046571
  • _Ref34046573
  • _Ref34046592
  • _Ref34046593
  • _Ref35526500
  • _Ref35526502
  • _Ref35526503
  • _Ref37766899
  • _Toc38367121
  • _Ref23409500
  • _Ref25333548
  • _Ref34046543
  • _Ref34046546
  • _Ref34046648
  • _Ref34046666
  • _Ref35525245
  • _Ref36226754
  • _Ref36226946
  • _Ref36227040
  • _Ref36227347
  • _Ref36227496
  • _Ref36227560
  • _Ref23409504
  • _Ref23409510
  • _Ref23409515
  • _Ref35525252
  • _Ref36226715
  • _Ref36226739
  • _Ref36226770
  • _Ref36227041
  • _Ref36228141
  • _Ref37766909
  • _Ref37766912
  • _Toc38367122

Статистика использования

stat Количество обращений: 22
За последние 30 дней: 1
Подробная статистика