Otomatik hedef tanıma (ATR) için sentetik açıklıklı radar (SAR) görüntülerinin işlenmesi, özellikle askeri gözetlemede kritik bir uygulamadır. Özellikle, bu görev için çok sayıda makine öğrenimine dayalı SAR ATR yöntemi önerilmiştir. Ancak tüm bu yöntemlerin veri eğitimi ve test aşamaları, araştırılan hedefin SAR imzalarının kullanılmasına dayanmaktadır. Radar hedeflerinin yüksek değişkenliği göz önüne alındığında, bu tür imza verilerinin elde edilmesinin maliyetli ve zaman alıcı bir süreç olduğu açıktır. Bu çalışmada, bu nedenle, SAR ATR'de ters SAR (ISAR) eğitim verilerinin kullanımının ilk kez bir fizibilite analizi yapılmıştır. Eğitimlerde üç farklı aracın döner tabla ISAR ve dairesel SAR görüntüleri kullanılmakta ve kamuya açık MSTAR veri setinde benzer üç hedefin SAR görüntüleri aracılığıyla testler gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, KNN, SVM ve ANN olmak üzere en önde gelen üç makine öğrenme yöntemi, GLRLM, GLSZM ve GLCM olmak üzere üç farklı özellik çıkarma algoritması ile birlikte kullanılmaktadır. Elde edilen sonuçlar, GLCM+SVM algoritma çiftinin %85 doğrulukla en etkili model olduğunu ortaya koymaktadır.
Processing of synthetic aperture radar (SAR) images for automatic target recognition (ATR) is a critical application especially in military surveillance. In particular, numerous machine learning-based SAR ATR methods have been proposed for this task. However, data training and testing stages of all these methods are based on the exploitation of SAR signatures of the target under investigation. Considering the high variability of radar targets, obtaining such signature data is obviously a costly and time consuming process. In this study, therefore, a feasibility analysis of the use of inverse-SAR (ISAR) training data in SAR ATR has been made for the first time. The turntable ISAR and circular SAR images of three different vehicles are used in training and testing is performed by means of SAR images of three similar targets within the publicly available MSTAR dataset. Also, three most prominent machine learning methods, namely KNN, SVM and ANN are used in conjunction with three different feature extraction algorithms namely, GLRLM, GLSZM and GLCM. The obtained results reveal that the GLCM+SVM algorithm pair is the most effective model with 85% accuracy.
Automatic Target Recognition Synthetic Aperture Radar Inverse Synthetic Aperture Radar Artificial Intelligence
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Radio Frequency Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Publication Date | December 31, 2023 |
Submission Date | December 8, 2023 |
Acceptance Date | December 27, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 15 Issue: 3 |
All Rights Reserved. Kırıkkale University, Faculty of Engineering and Natural Science.