Analiza wybranych metod poprawiania treści obrazów sonarowych

Jacek Łubczonek
Akademia Morska w Szczecinie
Wydział Nawigacyjny
Instytut Geoinformatyki
Polska

Grzegorz Zaniewicz
Akademia Morska w Szczecinie
Wydział Nawigacyjny
Instytut Geoinformatyki
Polska

Streszczenie

Opracowanie obrazów sonarowych, podobnie jak lotniczych czy satelitarnych, wymaga przeprowadzenia złożonego procesu obróbki danych. Związane jest to zarówno z korekcją geometryczną jak również poprawianiem wartości zapisanych w pojedynczych pikselach. Zastosowanie danych sonarowych związane jest głównie z analizą informacji obrazowej. Stanowią one cenne źródło informacji o obiektach znajdujących się na dnie akwenu oraz jego ukształtowaniu. Obecne sensory sonarowe umożliwiają zapisanie danych w rozdzielczości wynoszącej kilka centymetrów, co teoretycznie powinno wpłynąć na poprawę potencjału interpretacyjnego obrazów.
W istocie, mniejszy wymiar komórki rastra zwiększa szczegółowość obrazu, ale rejestracja jednokanałowa zmniejsza efektywność wykrycia i późniejszej identyfikacji obiektów. W związku
z tym ważnym elementem w procesie interpretacji informacji sonarowej jest poprawianie jakości jego treści. Można to zrealizować za pomocą dedykowanych funkcji, które również stosuje się do poprawiania jakości zdjęć lotniczych czy obrazów satelitarnych.
Obecne oprogramowanie daje szerokie możliwości poprawiania obrazów. Można tu wymienić programy dedykowane do obróbki cyfrowych fotografii, oprogramowanie GIS czy dedykowane programy do obróbki danych fotogrametryczno – teledetekcyjnych. Programy te są zazwyczaj zróżnicowane w zakresie funkcjonalności i dostępnych narzędzi. Ich obecne możliwości stały się motywacją do przeprowadzenia analizy wybranych metod poprawiania treści obrazów sonarowych.
W niniejszej pracy analizę ukierunkowano na wyłonienie metod, które zwiększają efektywność wykrycia oraz późniejszej identyfikacji obiektów. W badaniach uwzględniono dedykowane oprogramowanie do obróbki danych sonarowych oraz stosowane w opracowaniu innych danych obrazowych. Praca realizowana w ramach projektu rozwojowego finansowany ze środków na naukę w latach 2011-2012 „Rozwinięcie metod przetwarzania geodanych w pomiarach hydrograficznych na akwenach morskich i śródlądowych”.

Słowa kluczowe:

interpretacja obrazów sonarowych; przetwarzanie obrazów; hydrografia; sonar

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Adamczyk J., Będkowski K., 2007: Metody cyfrowe w teledetekcji, Wydawnictwo SGGW, Warszawa.

Blondel, P. and Murton, B.J., 1997: Handbook of seafloor sonar imagery.

Chesapeake Technology, 2010: SonarWiz5 User Guide.

Grządziel A., 2004: Geometria sonaru bocznego – klucz do zrozumienia interpretacji obrazów sonarowych. Przegląd morski 7-8.

Hac B., 1997: Zasady interpretacji pomiarów wykonywanych sonarem bocznym, Przegląd morski 12.

Lekkerkerk H-J., Theijs M.J., 2011: Handbook of offshore surveying, Skilltrade.

Łubczonek J, Zaniewicz G., 2012: Opracowanie i wizualizacja numerycznych modeli terenu oraz dna morskiego dla potrzeb geoinformatycznego sytemu ochrony portu, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 24.

Łubczonek J., Trojanowski J., Włodarczyk-Sielicka M., 2012: Zastosowanie trójwymiarowego zobrazowania informacji nawigacyjnej w mapach elektronicznych dla żeglugi śródlądowej. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 23.

Mazel Ch., 1985: Side Scan Sonar Record Interpretation. Klein Associates Inc.

Pyka K., 2009: Jak ocenić jakość fotometryczną ortofotomapy? Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji vol. 19.

Stateczny A., Ratuszniak N., 2010: Poprawa potencjału interpretacyjnego obrazów sonaru skanującego w oparciu o dane z sondy wielowiązkowej. Roczniki Geomatyki t. 8, z. 5(41), PTIP Warszawa.

Ye Q., Huang H., Zhang C., 2004: Image enhancement using stochastic resonance (sonar image processing applications), International Conference on Image Processing vol. 1.