מטריצת הקווריאנס החדשה
P-2012-004 הפקולטה למדעי ההנדסה המחלקה להנדסת חשמל גילוי מטרה נקודתית בתמונות היפרספקטראליות – מטריצת קווריאנס חדשה איל ניצן ,אלרן גמזו מנחה :פרופ' סטנלי רוטמן מטרת הפרויקט שיפור אלגוריתמים לגילוי מטרה נקודתית בתמונה היפרספקטראלית, על-ידי שימוש במטריצת קווריאנס איטרטיבית אשר יושמה עד היום באלגוריתמים לגילוי מטרות ע"י מכ"ם. רקע אלגוריתמים לגילוי מטרה נקודתית - RXגילוי אנומליה בתמונה )𝑚 𝑅𝑋 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑒 = (𝑥 − 𝑚) 𝑇 Φ−1 (𝑥 − תמונה היפרספקטרלית תמונה היפרספקטראלית הינה תמונה המורכבת ממספר רב של תמונות, כאשר כל תמונה מצולמת באורך גל מעט שונה .מסיבה זו ,תמונה היפרספקטראלית מכילה מידע רב אשר ניתן להשתמש בו לצורך גילוי מטרות ,זיהוי חומרים שונים וכדומה. מטרה נקודתית מוגדרת כפיקסל בתמונה אותו נרצה לגלות. - MFגילוי מטרה ידועה מראש )𝑚 (𝑥 − −1 𝑇 𝑀𝐹 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑒 = 𝑡 Φ Spectral dimension y dimension x dimension מטריצת הקווריאנס בתמונה היפרספקטרלית: מטריצת הקווריאנס נועדה לאפיין את התמונה ,ובעזרתה ניתן להקטין את השפעת הרעש על גילוי המטרה הבעיה לעיתים ישנו מצב בו מספר קטן של פיקסלים הם בעלי ערך גבוה מאוד ביחס לרוב הפיקסלים בתמונה .מצב זה עלול להיגרם למשל כתוצאה מקרינת שמש חזקה ,או כתוצאה מרעשים. במקרה זה ,מטריצת הקווריאנס מושפעת בעיקר מפיקסלים מעטים אלה ,ולא מהתמונה כולה אותה ברצוננו לייצג. הפתרון על-מנת לפתור את הבעיה ,בבואנו לחשב את מטריצת הקווריאנס ,נרצה למשקל את הפיקסלים הבעייתיים כך שהשפעתם תפחת ביחס לפיקסלים האחרים. בעשותנו זאת ,נביא למצב בו מטריצת הקווריאנס תהיה מושפעת בעיקר מרוב הפיקסלים בתמונה ולא ממיעוט קטן. מטריצת הקווריאנס החדשה: מטריצת הקווריאנס החדשה ממשקלת את הפיקסלים בהתאם לשכיחותם בתמונה ,ולא רק לגודלם ,ובכך משפרת את יכולת גילוי המטרות ROC curve with 3 iterations, p=0.03, and with RX algorithm תוצאות: 1 regular covariance normalized covarience New iterative covariance lin 0.9 0.8 1 0.7 𝑒𝑠𝑎𝑐 𝑡𝑠𝑒𝑏 0.6 0.3 0.2 0.1 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 P FA 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0 D 0.4 𝑒𝑠𝑎𝑐 𝑡𝑠𝑟𝑜𝑤 P 0.5 < < 𝐴𝑡ℎ 0 מטריצת הקווריאנס איטרטיבית חדשה Ath 0.8929 רגילה 0.4296
© Copyright 2024