تحسين جودة إشارات الأهداف الحرارية الخافتة لتحسين أداء التعرف والتتبع
الكلمات المفتاحية:
الأشعة تحت الحمراء، الصورة الحرارية، ملاحقة الأهداف، ميزات الهدف، تحديد الاتجاهالملخص
تُستخدم كاميرات التصوير الحراري لالتقاط الأشعة تحت الحمراء المنبعثة أو المنعكسة من الأهداف، وغالباً ما تكون النتائج على شكل صور رمادية. وعلى الرغم من قدرة الصور الحرارية على دعم الرؤية الليلية وتمييز الكائنات الحية والمصدّرة للحرارة، فإن تطبيقها في الكشف والملاحقة والتعريف يواجه تحديات كبيرة مقارنة بالكاميرات المرئية الملونة.
تكمن المهمة الأساسية في تتبع الأهداف في استخراجها من الفيديو والحصول على خصائصها المميزة مثل الموقع والحجم والسرعة والاتجاه بشكل مستمر.
تواجه خوارزميات الملاحقة التقليدية، المصممة للصور المرئية، صعوبات عند تطبيقها على الصور الحرارية بسبب فقدان التفاصيل المميزة، ما يقلل من دقتها وفعاليتها.
في هذه الدراسة، نقترح تعزيز السمات الضعيفة للأهداف الحرارية عبر إدخال سمة جديدة أُطلق عليها "مركز الهدف الحراري الفعال"، ومن ثم استخدمنا هذه السمة لاستخراج "اتجاه المركز الفعال بالنسبة لمركز الهدف". تتيح هذه الميزتين تحسين تمييز الأهداف الضعيفة، مما يمكّن من تطبيق خوارزميات معالجة الصور المرئية على الصور الحرارية بفاعلية أكبر.
تم اختبار الطريقة على محاكاة لأهداف حرارية ضعيفة السمات، حيث تم تحديد المركز الفعال واتجاه الهدف باستخدام خوارزمية بسيطة. كما تم مقارنة النتائج مع طريقة تحليل المكونات الرئيسية (PCA) لتحديد اتجاه الهدف، حيث أظهرت الطريقة المقترحة قدرة أعلى على كشف الاتجاه، وعند دمجها مع خوارزمية تتبع الأهداف المتعددة (MOT) مدعومة بمرشح كالمان، تم تحقيق أداء أفضل في تتبع الأهداف الحرارية.
