Обнаружение протяженных объектов на радиолокационных изображениях с использованием оценок фрактальной размерности

• Автор: Русскин, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Фракталы и измерение фрактальной размерности

1.1. Фракталы и фрактальная размерность

1.2. Классификация фрактальной размерности

1.3. Методы измерения фрактальной размерности

1.3.1. Методы измерения морфологической фрактальной размерности

1.3.2. Методы измерения энтропийной фрактальной размерности

1.3.3. Методы измерения трансформационной фрактальной размерности

Глава 2. Фрактальная модель изображения отражающей поверхности

2.1. Двумерное фрактальное броуновское движение

2.2. Методы синтеза двумерного фрактального броуновского
движения
2.2.1. Метод случайного срединного смещения
2.2.2. Метод последовательного случайного сложения
2.2.3. Метод на основе фрактальной Фурье-фильтрации
Глава 3. Сравнительный анализ методов измерения фрактальной
размерности
3.1. Методика сравнительной оценки методов измерения фрактальной размерности
3.2. Сравнительный анализ по точности измерения
3.3. Сравнительный анализ по вычислительной трудоемкости
Совместный сравнительный анализ методов измерения фрактальной размерности
Глава 4. Синтез процедуры фрактального обнаружения объектов

4.1. Определение структуры фрактального обнаружителя
4.2. Основные параметры обнаружителя
4.3. Определение порога обнаружения
Глава 5. Анализ эффективности фрактального метода обнаружения
5.1. Анализ эффективности фрактального метода обнаружения
на основе моделирования
5.1.1. Методика исследования эффективности
5.1.2. Эмпирические характеристики обнаружения
5.1.3. Оценка эффективности и сравнительный анализ фрактальных обнаружителей объектов, использующих различные методы измерения фрактальной размерности
5.2. Анализ эффективности фрактального метода обнаружения
на основе реальных радиолокационных данных
5.2.1. Исследование и отбор реальных радиолокационных данных отражающих поверхностей, обладающих фрактальными свойствами
5.2.2. Методика решения задачи фрактального обнаружения объектов по реальным радиолокационным изображениям
5.2.3. Эмпирические характеристики обнаружения
5.2.4. Оценка эффективности и сравнительный анализ фрактальных обнаружителей, использующих различные методы измерения фрактальной размерности, по реальным данным
5.3. Сравнительный анализ фрактального и амплитудного обнаружителей
5.4. Рассмотрение вопросов будущих исследований фрактального метода обнаружения по части обработки реальных

радиолокационных данных
Заключение
Список используемой литературы

По фрактальному изображению, представленному в виде матрицы значений интенсивности I(i,j), где - размер изображения,
для каждого выбранного шага s определяются средние дисперсии
V(Ai, в) = <[/(/ + е, j) - /(/, у)]2), (1.39)
V(Aи в) = {[/(/, j + s) -I(i, Л]2) (1.40)
в двух взаимно перпендикулярных направлениях i и j. Затем итоговая дисперсия F(s) рассчитывается как:
V(e) = {V(M,e),V(Aj,s)). (1.41)
Для фрактальной поверхности зависимость дисперсии приращений
интенсивности V(z) от шага измерения в имеет следующий вид:
V(e)oc£6-2D. (1.42)
Фрактальная размерность поверхности определяется по угловому коэффициенту наклона к аппроксимации зависимости lg(V(в)) от îg(z) методом наименьших квадратов как
£> = 3~. (1.43)
Спектральный метод [15] проводит преобразование пространственной фрактальной поверхности в частотную область с использованием преобразования Фурье, после чего фрактальная размерность D определяется на основе следующей зависимости энергетического спектра G(f) от частоты f.
0-44)
где 77- параметр Херста и H-3-D.
Вначале по фрактальному изображению, представленному в виде матрицы значений интенсивности 1(х,у), где х=1 ...М, у-Î...M, М - размер изображения, определяется двумерное дискретное Фурье-преобразование как:
1 М М
*(^) = -гЕ1. (1.45)
М Г=1 у=
Данное выражение вычисляется для всех и= 1 ...Ми v=l...М.