Илим Дурусбекович Исаев¹, Алексей Николаевич Савельев², Александр Николаевич Семенов³

 1−3  Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия) 1 2     3

 isaevid@bmstu.ru,  savelyev.an@bmstu.ru,  semenov.an@bmstu.ru

Постановка проблемы. Одним из направлений повышения достоверности обнаружения и точности измерения координат объектов на поверхности контролируемой территории с использованием наземных радиолокационных датчиков (РЛД) является объединение радиолокационной информации для ее совместной обработки. Для обеспечения заданных требований к средствам наблюдения и контроля за аэродромным движением предлагается объединять разнесенные по летному полю РЛД с перекрывающимися зонами действия в многопозиционную радиолокационную систему (МП РЛС).

Цель. С использованием анализа типовых калибровочных характеристик (КХ) динамического диапазона и методов оценки контраста/резкости изображений обосновать рациональный выбор их сочетания для комплекта наземных РЛД кругового обзора с перекрывающимися зонами действия из состава МП РЛС для заданных условий применения.

Результаты. Представлен анализ типовых КХ динамического диапазона радиолокационных изображений (РЛИ) и методов оценки их контраста/резкости применительно к наземной МП РЛС, включающей в себя комплект разнесенных в пространстве РЛД кругового обзора с перекрывающимися зонами действия в целях «мультирадарной» обработки. С использованием типовых методов анализа и повышения численных показателей контраста/резкости обоснован выбор рационального варианта сочетания вида КХ, ее параметров и метода оценки качества кадров РЛИ для заданных условий применения.

Практическая значимость. Показана взаимная связь с гистограммными методами анализа и повышения качества РЛИ, представлены результаты обработки и оценки качества РЛИ с использованием экспериментальных данных.

1. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы / Под ред. проф.В.В. Цветнова. М.: Радио и связь. 1986.
2. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь. 1993. 418 с.
3. Лушников А.С., Тарасов С.Н. Наземные радиоэлектронные средства обеспечения полетов воздушных судов: Учеб. пособие. Изд. 2-е, испр. Ульяновск: УВАУ ГА(И). 2012. 46 с.
4. Коновалов А.А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации: Часть 1. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2013. 164 с.
5. Коновалов А.А. Основы траекторной обработки радиолокационной инормации: Часть 2. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2014. 180 с.
6. Панасюк Ю.Н., Пудовкин А.П. Обработка радиолокационной информации в радиотехнических системах: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ». 2016. 84 с.
7. Васильев О.В., Зябкин С.А., Иванов А.С., Кальной М.Д., Пешко А.С., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Обоснование приоритетных направлений создания перспективных радиолокационных комплексов обзора летного поля // Информационноизмерительные и управляющие системы. 2017. № 10. С. 53−63.
8. Васильев О.В., Кальной М.Д., Зябкин С.А., Савельев А.Н., Семенов А.Н., Сурков А.С. Многопозиционный радиолокационный комплекс обзора летного поля на базе РЛС кругового обзора MRS-1000 Х-диапазона // Информационноизмерительные и управляющие системы. 2017. № 11. С. 3−14.
9. Кальной М.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Экспериментальные исследования по оценке разрешающей способности радиолокационных датчиков из состава многопозиционного радиолокационного комплекса обзора летного поля // Радиостроение. 2017. № 6. С. 1−13.
10. Кальной М.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Анализ потенциальной разрешающей способности многопозиционного радиолокационного комплекса обзора летного поля // Машиностроение и компьютерные технологии. 2017. № 12. С. 32−44.
11. Rymov A.I., Savelyev A.N., Semenov A.N. A review of joint signal processing in ground multiradar system on experimental data // ITM Web of Conferences 30. CriMiCo'2019. 15015 (2019). URL = https://doi.org/10.1051/itmconf / 20193015015.
12. Чапурский В.В. Избранные задачи теории сверхширокополосных радиолокационных систем. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана. 2012. 279 с.
13. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника. 2005. 368 с.
14. Школьный Л.А., Толстов Е.Ф. и др. Радиолокационные системы воздушной разведки, дешифрирование радиолокационных изображений. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 2008. 531 с.
15. Блудов А.А., Колтышев Е.Е., Минкин Д.Ю. Радиолокационные методы навигации по картам местности / Под общ. ред.А.А. Блудова. СПб: Владос Северо-Запад. 2011. 208 с.
16. Антипов В.Н., Викентьев А.Ю., Колтышев Е.Е., Кондратенков Г.С., Лавров А.А., Лепин В.Н., Фролов А.Ю., Янковский В.Т.Авиационные системы радиовидения / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника. 2015. 648 с.
17. Елесина С.И., Костяшкин Л.Н., Логинов А.А., Никифоров М.Б. Совмещение изображений в корреляционно-экстремальных навигационных системах. Монография / Под ред. Л.Н. Костяшкина, М.Б. Никифорова. Науч. серия «Многоспектральные системы технического зрения летательного аппарата». М.: Радиотехника. 2015. 208 с.
18. Жирков В.Ф., Новиков К.В., Сушкова Л.Т. Проблема автоматической фокусировки видеомикроскопа при сканировании цитологических препаратов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. № 6. С. 55−60.
19. Park U., Jain A.K. Face matching and retrievalusing soft biometrics// IEEE Transactions on Information Forensics and Security. 2010.
20. Pierrard J.S., Vetter T. Skin detail analysis for face recognition // IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2007.
21. Власов А.В., Цапко И.В. Модификация алгоритма Кенни применительно к обработке рентгенографических изображений // Вестник науки Сибири. 2013. № 4. С. 120−127.
22. Дороничева А.В., Косых Н.Э., Полумиенко С.К., Савин С.З. Методы анализа медицинских изображений // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 148−170.
23. Беззубик В.В., Белашенков Н.Р., Устинов С.Н. Оптимизация алгоритмов автофокусировки цифрового микроскопа // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 10. С. 16−22.
24. Gogoi U.R., Bhowmik M.K., Saha P. et al. Facial mole detection: an approach towards face identification // Procedia Computer Science. 2015.
25. Hsieh C.C., Lai J.A. Face mole detection, classification and application // Journal of Computers. 2015.
26. Becerra-Riera F., Morales-Gonzalez A. Detection and matching of facial marks in face images // Revista Cubana de Ciencias Informaticas. 2016.
27. Куликов А.Ю., Строев В.М., Долгова Ю.Н., Есаулова К.А. Обработка рентгеновских изображений с применением оценки качества и выбора оптимальных параметров коррекции // Молодой ученый. Март 2017. № 12(146). С. 63−66.
28. Карнаухов В.Е. Разработка модуля анализа мелазмы на лице по 3D моделям пациента. URL = http://se.math.spbu.ru/SE/YearlyProjects/spring-2017/344/344-Karnaukhov-report.pdf (дата обращения: 14.04.2018).
29. Беззубик В.В., Белашенков Н.Р., Никифоров В.О. Метод количественной оценки контраста цифрового изображения // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2010. № 6(70). С. 86−88.
30. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. Изд. 3-е, испр. и доп. М.: Техносфера. 2012. 1104 с.
31. Красильников Н.Н.: Цифровая обработка 2D- и 3D-изображений. Учеб. пособие. СПб.: Издательство БХВ-Петербург. 2011. 602 с.
32. Сергеев М.Б., Соловьев Н.В., Стадник А.И. Методы повышения контрастности растровых изображений для систем цифровой обработки видеоинформации // Информационно-управляющие системы. 2007. № 1. С. 2−7.
33. Монич Ю.И., Старовойтов В.В. Оценки качества для анализа цифровых изображений // Искусственный интеллект. 2008. № 4. С. 376−386.
34. Кокошкин А.В., Коротков В.А., Коротков К.В., Новичихин Е.П. Сравнение объективных методов оценки качества цифровых изображений // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 6. URL = http://jre.cplire.ru/jre/jun15/15/text.html.
35. Филиппов А.К., Шахтарин Б.И. Эталонная оценка качества оцифрованных статических изображений и видеосигналов в системах безопасности // Вопросы кибербезопасности. 2017. № 2(20). С. 61−73.
36. Матвеев Д.В., Седов А.Г., Хрящев В.В., Приоров А.Л. Оценка качества цифровых изображений и видеоданных: учебнометодическое пособие. Ярославль: ЯрГУ. 2018. 76 с.
37. Chen D., Ramli R. Contrast enhancement using recursive mean-separate histogram equalization for scalable brightness preservation // IEEE Trans. on Consumer Electronics. 2003. V. 49. № 4. P. 1301−1309.
38. Chen D., Ramli R. Minimum Mean Brightness Error Bi-Histogram Equalization in Contrast Enhancement // IEEE Transactions on Consumer Electronics. 2003. V. 49. № 4. P. 1310−1319.
39. Ibrahim H., Kong N.S.P. Brightness preserving dynamic histogram equalization for image contrast enhancement // IEEE Transactions on Consumer Electronics. 2007. V. 53. № 4. P. 1752−1758.
40. Pizer S.M., Amburn E.P., Austin J.D., et al Adaptive Histogram Equalization and Its Variations // Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 1987. V. 39. P. 355−368.
41. Хрящев Д.А. Об одном методе анализа цифрового изображения с применением гистограмм // Вестник АГТУ. Сер. «Управление, вычислительная техника и информатика». 2010. № 1. С. 109−113.