SAR noktasal ışık modu benzetimi ve kalman filtre kullanarak görüntü geriçatımı
Spotlight SAR simulation and image reconstruction via kalman filter
- Tez No: 216154
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. YAKUP ÖZKAZANÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Sentetik Açıklık Radarı (SAR), uçak veya uydu üzerinden uzaktan görüntüleme amacıyla kullanılan ve her türlü hava koşulunda yüksek çözünürlükte görüntü sağlayabilen bir radar sistemidir. SAR sistemleri genel olarak Şerit Haritalama (Stripmap) ve Noktasal Işık (Spotlight) modu olarak iki ayrı modda çalışabilmektedir. Bu çalışmada SAR' ın Noktasal Işık modu incelenmiş, bu mod için kullanılmakta olan görüntü oluşturma algoritmalarının benzetimi gerçekleştirilmiştir. Frekans düzlemindeki algoritmalardan Dalga Cephesi Yeniden Oluşturma (Wavefront Reconstruction), Kutupsal Biçim İşleme (Polar Format Processing), Menzil Yığınlama geriçatım algoritmaları, zaman düzlemindekilerden ise Zaman Düzleminde İlintilendirme (Time Domain Correlation) ve Geri İzdüşüm (Back Projection) algoritmaları uygulanmıştır. SAR sistemine yüzey değişkeni olarak girilen yansıma katsayıları bu algoritmalar sonucunda tekrar elde edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen katsayılar algoritmalarda kullanılan yaklaşımlardan ötürü bir miktar hata içerse de görüntünün kabaca oluşturulabilmesine imkan verecek doğrulukta sonuç sağlanabilmiştir. Sonraki aşamada SAR tarafından açıklık boyunca toplanmış olan sinyaller doğrusal olarak modellenmiş ve bu doğrusal sistem üzerinde Kalman filtre kullanılarak, SAR görüntüsünü oluşturacak olan yansıma katsayıları elde edilmeye çalışılmıştır. Zaman düzleminde uygulanan Kalman filtre ile frekans düzlemi algoritmalarına özgü kutupsal koordinatlardan kartezyen koordinatlara geçişteki ara değerleme (interpolation) basamağının performansı sınırlayıcı etkisi ortadan kaldırılmıştır. Zaman düzlemindeki görüntü oluşturma algoritmalarının işlem hacimlerinin büyüklüğü ve dolayısıyla hesaplama sürelerinin uzunluğu Kalman filtre için de problem olmakla birlikte, hesaplamalarda blok halinde işlem yapılabilmesi sayesinde işlem süresi daha makul seviyelere indirilebilmiştir. Kalman filtre ile elde edilen benzetim sonuçları diğer görüntü oluşturma algoritmalarının sonuçlarıyla karşılaştırılmış, SAR görüntüsü oluşturmada Kalman filtre kullanılarak daha iyi bir performans elde edildiği gösterilmiştir. Sonuç olarak, Kalman filtre metodu yeni bir Noktasal Işık SAR algoritması olarak sunulmuştur. i Anahtar Kelimeler : Sentetik açıklık radarı (SAR), Noktasal Işık, görüntü oluşturma algoritmaları, Kalman filtre
Özet (Çeviri)
Synthetic Aperture Radar (SAR) is an airborne or spaceborne radar system which is used in remote sensing to provide high resolution images for day/night and all weather conditions. Basic SAR system modes are stripmap and spotlight modes. In this thesis, spotlight mode is examined and spotlight SAR reconstruction algorithms are simulated. Out of Fourier reconstruction methods Wavefront Reconstruction, Polar Format Processing and Range-stacking algorithms are studied and out of time domain methods Time Domain Correlation and Back Projection algorithms are studied. The surface reflection coefficients entered as input parameter into SAR system are obtained again as a result of reconstruction algorithms. Although approximations used in algorithms limit the accuracy, image can be reconstructed roughly by using these coefficients. In the following parts, the SAR signals collected through synthetic aperture are linearly modelled and Kalman filter is applied to this linear system in order to obtain reflection coefficients which will be used for image formation. By using time domain Kalman filter algorithm for image reconstruction, the performance limiting effect of interpolation stage in the Fourier reconstruction algorithms is eliminated. Although the same problems with the other time domain SAR algorithms which are computational burden and long processing time are observed in the Kalman filter algorithm, processing time is decreased to a reasonable level with the block processing of SAR data. Kalman filter simulation result is compared to other spotlight SAR algorithms results and it is observed that better imaging performance is obtained with Kalman filter. As a result, the new spotlight SAR algorithm based on Kalman Filter is presented to literature. Keywords : Synthetic Aperture Radar (SAR), spotlight, image reconstruction algorithms, alman filter
Benzer Tezler
- Şerit haritalama modu ile SAR sinyallerinin oluşturulması ve sar görüntü geriçatımı
Construction of sar signals via stripmap sar mode and reconstruction of SAR image
ÖMER ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM YAZGAN
- Yapay açıklıklı radarların karıştırılması
Jamming of synthetic aperture radars
SERDAR ÇAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YAKUP ÖZKAZANÇ
- İnsan kafası modeli üzerinden elektromagnetik limitlerin belirlenmesi
Determination of electromagnetic limits on human head
SELÇUK YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK PAKER
- Yerel olmayan ortalama filtre ile karma normlar kullanılarak sar görüntü gürültüsü azaltma
Sar image despeckling by using non-local means and mixed norms
CANER ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAHA ŞEN
DR. FATİH NAR
- Menzil-doppler ve çırpı tarama algoritmaları yardımıyla SAR görüntü oluşturulması
SAR image reconstruction by using range-doppler and chirp-scaling algorithms
HATİCE BANU OKUNAKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. SELÇUK PAKER