sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2018-3-18-24sapi-221Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsВЛИЯНИЕ УГЛА НАБЛЮДЕНИЯ ИК ТЕПЛОВИЗИОННОЙ КАМЕРЫ НА ОБНАРУЖЕНИЕ НАЗЕМНЫХ МИНEFFECT OF VIEWING ANGLE OF IR THERMOGRAPHY CAMERA FOR THE DETECTION OF LANDMINEКurdiMoustafa М.KurdiMoustafa M.mostafa.alkirdi@aut.eduБелорусский национальный технический университет; Американский технологический университет (Ливан)ЛиванBelarusian National Technical University; American University of TechnologyLebanon201829102018031824Copyright © Кurdi M.М., 20182018Кurdi M.М.Kurdi M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/221

Обнаружение и распознавание взрывоопасных объектов, находящихся на поверхности или на небольшой глубине под поверхностью, таких, как наземные мины с различными характеристиками, может быть чрезвычайно трудным делом. Инфракрасная (ИК) термография, которая широко используется для обнаружения разрывов в материалах и структурах, в принципе подходит и для такого рода применения. Проблема в данном случае, как представляется, заключается в наличии чрезмерных уровней фонового шума, моделирование которого сопряжено с трудностями, поскольку оно обусловлено рядом факторов, например, влажностью, присутствием растительности и изменением солнечной радиации на уровне верхнего слоя почвы. В последние годы в ряде исследований были сделаны попытки преодолеть эти ограничения и повысить надежность обнаружения, используя методы фильтрации и автоматического распознавания образов, характерные для нахождения захороненных объектов. Эта работа направлена на пересмотр и комментирование самого последнего опыта в этом применении ИК-термографии. В статье рассмотрена возможность использования ИК тепловизионной камеры, прикрепленной к многофункциональному квадрокоптеру, с целью повышения надежности обнаружения наземных и погребенных взрывоопасных объектов.

The detection and recognition of sub-surface buried objects, such landmines, with variable characteristics may be extremely difficult. Infrared (IR) thermography, which is widely employed in the detection of discontinuities in materials and structures, would be in principle suitable also for this kind of application. The issue in this case appears to be the presence of excessive levels of background noise, whose modelling is difficult, in that it results from a number of factors e.g., moisture content, presence of vegetation, and variation of solar radiation at topsoil level. In recent years, a number of studies have tried to overcome these limitations and improve the reliability of this method, using filtering and automatic pattern recognition techniques, specific for the detection of buried objects. This work is aimed at revising and commenting the most recent experiences in this application of IR thermography. The article considers the possibility of using an IR thermal imaging camera attached to a multifunctional quadrocopter in order to improve the reliability of detection of ground and buried explosive objects.

беспроводная связьинфракрасная термографиямногофункциональный квадрокоптермобильный роботобработка изображенийimage ProcessingInfrared ThermographyMobile RobotMultifunctional QuadcopterWireless CommunicationReferencesF. Cremer, N. T. Th`anh, L. Yang, and H. Sahli, «Stand-off thermal IR minefield survey, system concept and experimental results», Proceedings of SPIE 5794, Detection and Remediation Technologies for Mine and Minelike Targets X, pages 209–220, 2005.F. Cremer, N. T. Th`anh, L. Yang, and H. Sahli, «Stand-off thermal IR minefield survey, system concept and experimental results», Proceedings of SPIE 5794, Detection and Remediation Technologies for Mine and Minelike Targets X, pages 209–220, 2005.S. Gutman and J. Ha., «Identifiability of piecewise constant conductivity in a heat conduction process», SIAM J. Control Optim., 46(2):694–713, 2007.S. Gutman and J. Ha., «Identifiability of piecewise constant conductivity in a heat conduction process», SIAM J. Control Optim., 46(2):694–713, 2007.M. Kurdi, A. Dadykin, I. Elzein, M. Tatur, «Efficient Navigation System of Mobile Robot With Thermography Image Processing System And Mapping of Quadcopter», International Journal of Digital Information and Wireless Communications (IJDIWC), pp. 90–95, Vol. 8, No. 2, June 2018.M. Kurdi, A. Dadykin, I. Elzein, M. Tatur, «Efficient Navigation System of Mobile Robot With Thermography Image Processing System And Mapping of Quadcopter», International Journal of Digital Information and Wireless Communications (IJDIWC), pp. 90–95, Vol. 8, No. 2, June 2018.T. Nunak, K. Rakrueangdet, N. Nunak, T. Suesut, «Thermal image resolution on angular emissivity measurements using infrared thermography», Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, 2015.T. Nunak, K. Rakrueangdet, N. Nunak, T. Suesut, «Thermal image resolution on angular emissivity measurements using infrared thermography», Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, 2015.P. L´opez, «Detection of Landmines from Measured Infrared Images using Thermal Modelling of the Soil», PhD Thesis, University of Santiago de Compostela, 2003. 26P. L´opez, «Detection of Landmines from Measured Infrared Images using Thermal Modelling of the Soil», PhD Thesis, University of Santiago de Compostela, 2003. 26C. P. Lee, «Landmine detection techniques using multiple sensors», M. Sc. Thesis, Electrical and Computer Engineering the University of Tennessee, Knoxville, 2004.C. P. Lee, «Landmine detection techniques using multiple sensors», M. Sc. Thesis, Electrical and Computer Engineering the University of Tennessee, Knoxville, 2004.N. T. Th`anh, «Infrared Thermography for the Detection and Characterization of Buried Objects», PhD Thesis, Vrije Universiteit Brussel, Brussels, Belgium, 2007.N. T. Th`anh, «Infrared Thermography for the Detection and Characterization of Buried Objects», PhD Thesis, Vrije Universiteit Brussel, Brussels, Belgium, 2007.J. MacDonald, J. Lockwood, J. McFee, T. Altshuler, «Infrared/Hyperspectral Methods,» in Alternatives for Landmine Detection», Rand, 93–110, 2003.J. MacDonald, J. Lockwood, J. McFee, T. Altshuler, «Infrared/Hyperspectral Methods,» in Alternatives for Landmine Detection», Rand, 93–110, 2003.A. Muscio and M. A. Corticelli, «Land mine detection by infrared thermography: reduction of size and duration of the experiments», IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 42 (9): 1955–1964, 2004.A. Muscio and M. A. Corticelli, «Land mine detection by infrared thermography: reduction of size and duration of the experiments», IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 42 (9): 1955–1964, 2004.M. Vollmer, K. P. Mollmann, «Infrared thermal imaging fundamentals, research and applications», WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., Weinheim, GERMANY, 2010.M. Vollmer, K. P. Mollmann, «Infrared thermal imaging fundamentals, research and applications», WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., Weinheim, GERMANY, 2010.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.