지면 투과 레이더를 이용한 휴대용 지뢰 탐지기의 정밀 관측 기법

Abstract

본 논문에서는 지면 투과 레이더를 이용한 휴대용 지뢰 탐지기의 정밀 관측 기법을 제안한다. 일반적으로 휴대용 지뢰 탐지기는 대략적인 지뢰 의심 지역을 빠르게 찾는 개략 관측 모드와 의심지역을 천천히 반복적으로 스캔하는 정밀 관측 모드로 운용된다. 정밀 관측 모드는 느린 센서의 속력으로 인해 표적 신호와 배경신호의 기울기 성분 차이가 크지 않고, 스윕마다 다른 속력으로 인해 표적 신호가 일관적이지 않다. 이 때문에 기울기 정보를 이용하는 지면 투과 레이더에 부적합하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 표적 신호의 기울기 성분을 강화하고, 스윕마다 일정한 표적 신호 형태를 만드는 분할과 진행 방향 샘플 수 교정을 제안하였다. PCA와 깊이 보상을 통해, 배경신호를 제거하고, 깊게 매설되어 세기가 약한 표적 신호를 보상하였다. 또한, 잡음 신호를 약화시키고 표적 신호의 에지를 보존하는 양방향 필터를 적용하였다. 그리고 인텐시티 정보를 이용해 잡음 신호를 후보 영역에서 제외시키고, HOG를 통해 기울기 정보를 이용하여 탐지를 수행하였다. 후처리로 스윕 간의 관련성을 통해 후보 영역의 이상치를 제거한다. ㈜한화 시스템에서 제공하는 지면 투과 레이더로 획득한 데이터를 이용하여 실험하였고, 제안하는 기법이 기존 기법들 보다 탐지 성능이 우수함을 확인하였다.