本教程对生成人工智能的前沿发展进行了深入的探索,强调了其合成孔径雷达(SAR)图像的变革潜力,并在更有限的程度上更广泛地应用了更广泛的雷达应用。从对生成AI的核心原理(包括对抗技术和基于变压器的模型)的基本审查开始,该会议将对其适用性进行全面的调查。它将深入研究语言和视野的融合,揭示出新颖的能力范式。讨论将包括对最新进步的具体示例和见解。此外,我们将介绍数据库管理,增强,注释和策展的各个方面。该教程将以关于实际考虑的讨论,包括道德,法律和硬件挑战。
本报告介绍了用于在Ladar图像中进行预处理,分割和检测车辆大小对象的不同技术。提出了五种预处理策略; 1)中值过滤,2)级联反应中的两个1-D中值过滤器,3)辐条中值过滤器,4)甜甜圈过滤器,5)离群值检测和去除。辐条中值和甜甜圈过滤器几乎毫无价值。其他过滤器的运行良好。离群值检测器在持久边缘和小结构(以及图像噪声)的同时删除了外部。关于分割算法,我们已经实施并测试了四组基于区域的算法和一组基于边缘的算法。分割的输出是对象定义算法的输入。提出了两种策略;一种常规的聚集聚类方法和一种基于图的方法。本质上,它们都给出相同的结果。在预定义间隔内具有高度,宽度和长度的簇被认为是可能的对象。所有算法在不同场景中的各种车辆的实际数据上进行了测试。很难得出任何一般结论。但是,似乎基于区域的算法的性能优于基于边缘的算法。在基于区域的策略中,基于形态或过滤操作的策略在大多数情况下表现良好。
不同的因素控制着雷达图像在距离和方位角方向上的空间分辨率。距离分辨率主要取决于微波脉冲的短暂持续时间(以微秒为单位)。随着俯角变小,距离分辨率也会向远距离提高。方位角分辨率从根本上取决于单个微波脉冲产生的波束宽度;波束越窄,分辨率越好。在早期的机载雷达系统中,通过增加雷达天线的物理长度来缩小波束,但天线尺寸存在明显的实际限制。现代合成孔径雷达 (SAR) 系统使用短物理天线,但对多个雷达回波的复杂处理产生了更长的“合成”天线的效果。特定表面特征由多个连续天线位置上的脉冲“成像”。天线和每个目标之间的相对运动会修改返回信号,使得可以解析来自各个脉冲的数据,从而以良好的方位角分辨率将每个特征放置在正确的位置。
引言 水文等水文应用需要配准和处理多传感器和多源数据,例如机载雷达、专题制图仪 (TM)、数字高程模型 (OEM) 和数字地形数据(道路、河流网络等)。尽管校正 TM 数据的问题相对较少,但机载雷达图像的情况更为复杂,因为视图几何形状和由此产生的图像扰动在场景中变化更快。不同的研究人员针对雷达情况测试了各种二维图像变换(Trevett,1984 年)。在大型场景中,这些变换受到根本限制,因为它们无法应对由地形引起的局部扭曲。引用的结果介于 5 到 100 米之间,取决于区域大小、地形和所用的二维变换类型。此外,立体雷达图像能够生成数字高程模型 (OEM) 和数字雷达地图 (Leber!等,1986)。摄影产品由数字图像创建,并用于使用雷达测绘方法的摄影测量立体绘图仪器。基于 16 个检查点,随机水平差异值在两个方向上均为 30 米(例如,使用的 SAR 图像的约 4 个像素)。通常,可以使用 OEM 和立体模型测量中的辅助数据生成正射影像 (Mercer,1986)。本文描述的方法是全数字化的,包括 SAR 图像、处理和正射影像生成。本研究开发的模型采用摄影测量方法,采用基于彩色图像的光束法平差技术
激光雷达图像 – 从简单快照到移动 3D 全景图 ALLAN I. CARSWELL,安大略省旺市 摘要 激光雷达图像现在为越来越多的应用提供了独特的 3D 成像功能。激光雷达广泛用于测量固体表面的位置、形状和结构,用于勘测、测绘、定位和车辆导航。激光雷达还能进行水下海洋和水文测量,以进行水深测量、水质研究和水下资源识别。此类激光雷达可在机载、水面和水下平台上操作。激光雷达也已成为越来越多大气测量的首选传感器,包括气象和空气质量研究。此外,激光雷达成像已用于各种空间应用,包括行星探索以及航天器着陆、对接和会合。本文概述了这些应用的亮点以及未来的趋势和方向。
为了高效地开展持续的信息收集和监视活动,我们正在研究利用人工智能自动识别雷达图像的技术。自动解释和识别雷达图像需要熟练的人员,这有望减轻部队的负担并提高任务效率。
摘要 — 量子算法旨在在基于门的量子计算机中处理量子数据(量子比特)。经严格证明,当输入是某些量子数据或映射到量子数据的某些经典数据时,它们比传统算法具有量子优势。然而,在实际领域,数据本质上是经典的,它们的维度、大小等都非常大。因此,将经典数据映射(嵌入)到量子数据是一个挑战,甚至在基于门的量子计算机中处理映射的经典数据时,量子算法相对于传统算法没有量子优势。对于地球观测(EO)的实际领域,由于遥感平台上的传感器不同,我们可以将某些类型的 EO 数据直接映射到量子数据。特别是,我们有以极化光束为特征的极化合成孔径雷达(PolSAR)图像。极化光束的偏振态和量子比特是物理状态的分身。我们将它们相互映射,并将这种直接映射称为自然嵌入,否则称为人工嵌入。此外,我们使用量子算法在基于门的量子计算机中处理自然嵌入的数据,而不管其相对于传统技术的量子优势如何;即,我们使用 QML 网络作为量子算法来证明我们自然地将数据嵌入基于门的量子计算机的输入量子位中。因此,我们在 QML 网络中使用并直接处理了 PolSAR 图像。此外,我们设计并提供了一个带有额外神经网络层的 QML 网络,即混合量子经典网络,并演示了在使用和处理 PolSAR 图像时如何编程(通过优化和反向传播)这种混合量子经典网络。在这项工作中,我们使用了 IBM Quantum 提供的基于门的量子计算机和基于门的量子计算机的经典模拟器。我们的贡献是,我们提供了具有自然嵌入特征(量子位的 Doppelganger)的非常具体的 EO 数据,并在混合量子经典网络中对其进行了处理。更重要的是,在未来,这些极化SAR数据可以通过未来的量子算法和未来的量子计算平台进行处理,以获得(或展示)相对于传统EO问题技术的量子优势。索引词——自然嵌入、参数化量子电路、极化合成孔径雷达(PolSAR)、量子机器学习(QML)。I.引言最近在构建基于门的量子计算机方面取得了突破,该计算机仅使用极少的量子比特[1]
德国航空航天中心(DLR)的微波和雷达研究所已开发并构建了一个称为IOSIS(空间中卫星成像)的实验雷达系统。该系统的总体目标是研究概念的研究,用于高分辨率在低地球轨道(LEO)中的高分辨率雷达图像。与现有的基于雷达的空间监视系统(具有单静态天线构型)相比,将来的ISIS不使用一种,而是使用一个空间分布的天线,以处理即将到来的轨道卫星量,并且更重要的是实现双静态成像的几何形状。后者与现有的基于单声道雷达的卫星图像相比,允许增强图像信息内容。本文首先概述了使用反合成孔径雷达(ISAR)的基于雷达卫星成像的基本理论。进一步解决了IOSIS系统的简短描述。根据模拟成像结果说明了对雷达图像的大气影响,并且基于干涉成像结果引入了多通道系统的优势,从而在三个维度中提供了空间分辨率。通过在厘米区域中具有空间分辨率的真实空间对象的IOSIS系统获得的测量结果显示了连续实现的误差校正策略。
尤其是,高分辨率 SAR 数据的可用性目前正在开辟一个广阔的新应用领域。由于其固有的斑点效应,与相同细节水平的光学遥感数据相比,SAR 数据显得模糊和嘈杂。只有在无斑点、点状或具有强反射的线性目标(通常是人造结构或车辆)上,SAR 的实际分辨率能力才能得到充分开发。因此,要实现与光学数据类似的可解释性,通常需要分辨率明显更高的 SAR 数据。最近的 SAR 传感器系统能够将分辨率降低到几分米,从而产生与现代亚米级光学系统相当的优质图像。这一点,加上全天候昼夜成像能力,使 SAR 成为一种理想的工具,特别是对于常规监测和测绘应用,在这些应用中,遥感数据的高可靠性至关重要。雷达图像包含的信息与从光学或红外传感器获得的图像完全不同。在光学范围内,物体表面的分子共振主要决定了物体反射率的特征,而在微波范围内,介电和几何特性与反向散射有关。因此,雷达图像强调了所观察地形的起伏和形态结构以及地面电导率的变化,例如,由
Stott 博士将讨论使用人工智能在卫星雷达图像中探测冰山。最终,该冰山探测器可以集成到海上安全系统中,因为他的团队目前正在与多个国际政府和私人组织进行谈判。John 将概述该问题;对人工智能本身进行易于理解的描述;系统的当前性能;并描述迄今为止将其转变为海运业服务的努力。该项目的灵感来自他们的研究,该研究使用类似的人工智能技术在夜空的大图像中搜索天文物体。