A importância de dados polarimétricos para detecção de alvos artificiais no mar utilizando imagens SAR

Autores

  • Leonan Entringer Falqueto Instituto de Aplicações Operacionais (IAOp)
  • Rafael Lemos Paes Instituto de Estudos Avançados (IEAv)
  • Angelo Passaro Instituto de Estudos Avançados (IEAv)

Palavras-chave:

Detecção de Alvos, Patrulha Marítima, Sensoriamento Remoto SAR, Polarimetria SAR, CFAR

Resumo

A detecção automática em imagens é essencial ao lidar com dados obtidos pelo SAR para vigilância de extensas áreas. Neste trabalho, procedeu-se a um estudo de caso em uma imagem com dois alvos de diferentes intensidades de retorno. Inicialmente, foi analisada cada banda Single Pol, apenas utilizando a informação de intensidade. Após, realizou-se uma decomposição polarimétrica, aproveitando toda a informação full pol, o que aumentou a possibilidade de detecção por ampliar a separação entre os alvos e o background, reafirmando a importância dos dados polarimétricos na detecção de alvos artificiais no mar.

Referências

L. E. Falqueto, A. N. Costa, D. Geraldo, and R. L. Paes, “Persistência da aplicabilidade de informações de imagens SAR orbitais em missões aéreas de vigilância e reconhecimento : uma análise por meio de simulação Monte Carlo,” in XIX Simpósio de Aplicações Operacionais em Áreas de Defesa (XIX SIGE), 2017, pp. 76–79.

A. N. Costa, R. L. Paes, M. Zawadzki, and D. Geraldo, “Scenario analysis as a decision-support tool: a maritime patrol case of study,” XVII Simpósio Apl. Operacionais em Áreas Def. (XVII SIGE), pp. 111–114, 2015.

W. R. Paradella, J. C. Mura, F. F. Gama, A. R. dos Santos, and G. G. da Silva, “Radares Imageadores (SAR) orbitais: tendências em sistemas e aplicações,” An. XVII Simpósio Bras. Sensoriamento Remoto - SBSR, João Pessoa-PB, Bras. 25 a 29 abril 2015, no. 1, pp. 2506–2513, 2015.

A. G. Castriotta and R. Knowelden, “COPE-SERCO-RP-17-0186: Sentinel Data Access 2017 Annual Report,” Frascati, 2018.

W. Boerner, “Basics of Radar Polarimetry Introduction : A Review of Polarimetry,” Sens. Imaging, pp. 21–22.

A. Moreira, P. Prats-iraola, M. Younis, G. Krieger, I. Hajnsek, and K. P. Papathanassiou, “A Tutorial on Synthetic Aperture Radar,” Geoscience and Remote Sensing Magazine, IEEE, no. 1, pp. 6–43, 2013.

A. Buono, F. Nunziata, and M. Migliaccio, “Analysis of Full and Compact Polarimetric SAR Features over the Sea Surface,” IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 13, no. 10, pp. 1527–1531, 2016.

R. Shirvany, M. Chabert, and J.-Y. Y. Tourneret, “Ship and oil-spill detection using the degree of polarization in linear and hybrid/compact dual-pol SAR,” IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens., vol. 5, no. 3, pp. 885–892, Jun. 2012.

W. Zhang, Y. Ji, L. Wang, W. Li, and L. Yu, “The classification results interpretation for compact SAR data based on partial polarization decomposition,” Int. Geosci. Remote Sens. Symp., vol. 2016–Novem, no. 2, pp. 4706–4709, 2016.

G. E. Atteia and M. J. Collins, “On the use of compact polarimetry SAR for ship detection,” ISPRS J. Photogramm. Remote Sens., vol. 80, no. JUNE 2013, pp. 1–9, 2013.

B. Zhang, X. Li, W. Perrie, and O. Garcia-Pineda, “Compact Polarimetric Synthetic Aperture Radar for Marine Oil Platform and Slick Detection,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 55, no. 3, pp. 1407–1423, Mar. 2017.

C. Wang, M. Liao, and X. Li, “Ship detection in SAR image based on the Alpha-stable distribution,” Sensors, vol. 8, no. 8, pp. 4948–4960, 2008.

A. Lupidi, D. Staglianò, M. Martorella, and F. Berizzi, “Fast detection of oil spills and ships using SAR images,” Remote Sens., vol. 9, no. 3, pp. 1–17, 2017.

R. L. Paes, J. A. Lorenzzetti, and D. F. M. Gherardi, “Ship detection using TerraSAR-X images in the Campos Basin ( Brazil ),” IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 7, no. 3, pp. 545–548, 2010.

A. Marino and D. Velotto, “Dual-Polarimetric TS-X / TD-X Satellite Imagery : A Case Study in the Gulf of Mexico,” vol. 10, no. 10, pp. 4376–4386, 2017.

R. Shirvany, M. Chabert, and J.-Y. Tourneret, “Comparison of ship detection performance based on the degree of polarization in hybrid/compact and linear dual-pol SAR imagery,” 2011 IEEE Int. Geosci. Remote Sens. Symp., pp. 3550–3553, 2011.

M. Migliaccio, F. Nunziata, A. Montuori, X. Li, and W. G. Pichel, “A multifrequency polarimetric sar processing chain to observe oil fields in the Gulf of Mexico,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 49, no. 12 PART 1, pp. 4729–4737, 2011.

S. R. Cloude and E. Pettier, “A review of target decomposition theorems in radar polarimetry,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 34, no. 2, pp. 498–518, 1996.

A. Freeman and S. L. L. Durden, “A three-component scattering model for polarimetric SAR data,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 36, no. 3, pp. 963–973, 1998.

D. Massonnet and J.-C. Souyris, Imaging with Synthetic Aperture Radar. 2008.

Earthnet, “Polarimetric Decompositions,” Earthnet Polarim. Tutor., p. 1–28file:///home/onfi/Documents/Biblio%20Cotriguac, 2011.

UAF/ASF, “Dataset: © JAXA/METI ALOS PALSAR L1.1 2010. Accessed through ASF DAAC 24 June 2018.” [Online]. Available: https://www.asf.alaska.edu/. [Accessed: 24-Jun-2018].

PETROBRAS, “Plataforma Merluza - Comunicação Bacia de Santos,” 2018. [Online]. Available: https://www.comunicabaciadesantos.com.br/empreendimento/merluza. [Accessed: 24-Jun-2018].

M. Shimada, O. Isoguchi, T. Tadono, and K. Isono, “PALSAR radiometric and geometric calibration,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 47, no. 12, pp. 3915–3932, 2009.

M. Lavalle and T. Wright, “Absolute Radiometric and Polarimetric Calibration of ALOS PALSAR Products Generated within ADEN,” vol. 3, no. 1, pp. 1–18, 2009.

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Publicado

2021-09-30

Como Citar

[1]
L. Entringer Falqueto, R. Lemos Paes, e A. Passaro, “A importância de dados polarimétricos para detecção de alvos artificiais no mar utilizando imagens SAR”, Spectrum, vol. 22, nº 1, p. 53–58, set. 2021.

Edição

Seção

Guerra Eletrônica e Sensoriamento Remoto

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