Telecommunication Engineering - Ingegneria delle Telecomunicazioni

RADAR IMAGING TECHNIQUES

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi di funzionamento e di dimensionamento dei sistemi SAR, i principali modi operativi e le relative tecniche per la focalizzazione/autofocalizzazione dell’immagine e per l’estrazione di informazione dall’immagine già focalizzata. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper operare delle scelte per il dimensionamento di sistemi SAR, saper applicare tecniche di focalizzazione/autofocalizzazione e di estrazione dell’informazione in modo competente e critico. Autonomia di giudizio: sapere integrare ed utilizzare le conoscenze acquisite ai fini del dimensionamento di sistema e della predisposizione di catene di elaborazione del segnale SAR costituite dall’interconnessione di più stadi e sapere analizzare criticamente i corrispondenti risultati. Lo sviluppo dell’autonomia di giudizio è potenziato dall’attività richiesta dall’elaborato di fine corso (homework). Abilità comunicative: saper descrivere con linguaggio appropriato le soluzioni adottate per risolvere problemi di dimensionamento di sistema ed elaborazione del segnale SAR e sapere illustrare e discutere i risultati ottenuti a seguito dell’elaborazione. Lo sviluppo delle abilità comunicative è potenziato dalla prova di esame consistente in una opportuna discussione dell’attività svolta relativamente all’elaborato di fine corso (homework) avendo come supporto una presentazione PowerPoint. Capacità di apprendimento: capacità di completare lo studio teorico con l’applicazione pratica di quanto studiato operando a tale fine in modo autonomo

Canale 1

DEBORA PASTINA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma

I radar di immagine da piattaforma aerea e spaziale. Formazione delle immagini SAR (approssimativamente 2/3 del corso - 40 ore): - principi di base per radar ad apertura sintetica (SAR) - principi di dimensionamento di Sistema e modalità di acquisizione STRIPMAP, Spotlight SAR, SCANSAR - tecniche di focalizzazione/ auto focalizzazione - correzione di distorsioni geometriche - immagini SAR di oggetti in movimento - principi e tecniche di elaborazione per la formazione di immagini ISAR (SAR Inverso) di bersagli in movimento Estrazione di informazione da immagini SAR (approssimativamente 1/3 del corso - 20 ore): - descrizione statistica dello speckle - tecniche di despeckling - tecniche di segmentazione - riconoscimento e classificazione di bersagli estesi - rivelazione di cambiamenti e pattern multi temporali - estrazione di informazione da immagini multi-dimensionali

Prerequisiti

Conoscenze di base su tecniche e sistemi radar, teoria dei segnali.

Testi di riferimento

“Understanding SAR images”, C.J. Oliver, S. Quegan, Artech House, 2004, I.G. Cumming, F.H. Wong “Digital processing of Synthetic Aperture Radar”, Artech House W.G. Carrara, R.S. Goodman, R.M. Majewski, “Spotlight Synthetic Aperture Radar”, Artech House Materiale integrativo (slides) disponibile in Classroom

Frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata.

Modalità di esame

Per la prova finale è richiesto lo sviluppo di un’attività da svolgere a casa in modo autonomo (homework) che prevede lo sviluppo e l'implementazione di tecniche viste a lezione da un punto di vista teorico e l’analisi critica dei corrispondenti risultati. Tali attività vengono svolte dallo studente avvalendosi dello strumento di programmazione MatLab. La prova di esame consiste in una opportuna discussione delle procedure implementate e dei risultati ottenuti avendo come supporto una presentazione PowerPoint che sintetizzi e documenti il lavoro svolto.

Bibliografia

SAR basics C. Oliver, S. Quegan “Understanding Synthetic Aperture Radar Images”, Artech House, Chapter 2. SAR focusing techniques RDA: I.G. Cumming, F.H. Wong “Digital processing of Synthetic Aperture Radar”, Artech House Chapter 6, Sections 6.1, 6.2, 6.3 CSA: Raney, R.K., Runge, H., Bamler, R., Wong, F.H. Precision SAR Processing Using Chirp Scaling (1994) IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 32 (4), pp. 786-799. Disponibile @ https://ieeexplore.ieee.org/document/298008 SAR autofocus techniques W.G. Carrara, R.S. Goodman, R.M. Majewski, “Spotlight Synthetic Aperture Radar”, Artech House Chapter 6, Sections 6.1, 6.3, 6.4 C. Oliver, S. Quegan “Understanding Synthetic Aperture Radar Images”, Artech House Chapter 3, Sections 3.1, 3.2 SAR properties C. Oliver, S. Quegan “Understanding Synthetic Aperture Radar Images”, Artech House Chapter 4,Sections 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5SAR data models C. Oliver, S. Quegan “Understanding Synthetic Aperture Radar Images”, Artech House Chapter 5,Sections 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 SAR despeckle&segmentation C. Oliver, S. Quegan “Understanding Synthetic Aperture Radar Images”, Artech House Chapter 6, Sections 6.1,6.2, 6.3, 6.4 Chapter 7, Sections 7.1, 7.2, 7.3, 7.4

Modalità di erogazione

L'organizzazione delle attività didattiche include lezioni frontali ed esercitazioni. Le esercitazioni prevedono l'implementazione al calcolatore (in ambiente MatLab) di alcune delle tecniche di elaborazione introdotte teoricamente. Si prevedono inoltre seminari tenuti da professionisti e/o visite guidate presso aziende leader nel settore.