Gizli nesne tespiti için milimetre dalga T/SAR ile 3B görüntülemenin iyileştirilmesi

Abstract

Görüntüleme sistemleri son zamanlarda artan güvenlik endişeleri nedeniyle önemli bir konuma gelmiştir. Havaalanları, gümrükler gibi alanların güvenliğinin sağlanması için görüntüleme sistemleri tercih edilmektedir. Bu kapsamda milimetre dalga tabanlı görüntüleme sistemleri ön plana çıkmıştır. Milimetre dalga kıyafet, ambalaj gibi ortamlara nüfuz edebilmesi, yüksek çözünürlüklü görüntüler sunması ve donanım avantajları sağlamasından dolayı tercih edilmektedir. Milimetre dalga ve sentetik açıklık tabanlı görüntüleme sistemleri hedeflerin iki farklı sentetik açıklıkta taramasını gerçekleştirerek hedeflerin üç boyutlu veya diğer bir ifadeyle hologram görüntülerini elde etmektedir. Böylece taranan alandaki, gizlenmiş nesnelerin tespiti için imkân sağlamaktadır. Bu çalışmada milimetre dalga hologram görüntüleme sistemlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Oluşturulan silindirik tarama düzeneğiyle hedeflerin taraması gerçekleştirilerek yansıyan sinyaller toplanmıştır. Hedeflerin görüntülerinin oluşturulmasında geri izdüşüm algoritması kullanılmıştır. Geri izdüşüm algoritmasının interpolasyon aşaması için daha az interpolasyon nokta sayısı kullanılan konik yapıda bir farksal menzil önerilmiştir. Önerilen algoritma ve geleneksel geri izdüşüm algoritmasının sonuçları benzetim ve deneysel çalışmalarla karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Önerilen algoritmayla, daha az veri kullanılarak görüntüdeki gürültüyü azalttığı ve görüntü kalitesini iyileştirdiği görülmüştür.

Imaging systems have recently come to an important position due to increasing security concerns. Imaging systems are preferred to ensure the security of areas such as airports and customs. In this context, millimetre-wave based imaging systems have become popular. Millimeter-wave is preferred because it can penetrate into environments such as clothing and packaging, and it provides high-resolution images and hardware advantages. Millimeter-wave and synthetic aperture-based imaging systems can obtain hologram images of targets by scanning the imaging area along two different synthetic apertures. Thus, it provides the opportunity to detect concealed objects on the target. In this study, it is aimed to develop millimeter-wave hologram imaging systems. The reflected signals were collected by scanning the targets with the constituted cylindrical scanning experimental system. The back-projection algorithm was used to reconstruct the images of the targets. For the interpolation stage of the back-projection algorithm, a conical differential range using less interpolation point number is proposed. The results of proposed algorithm and the traditional back-projection algorithm are given with simulation and experimental studies. It has been seen that the proposed algorithm reduces noise in the image, uses less data and improves image quality.