Виявлення наземних мін комп’ютерно-інтегрованими оптико-електронними засобами
| dc.contributor.advisor | Микитенко, Володимир Іванович | |
| dc.contributor.author | Тоцька, Вікторія Олегівна | |
| dc.date.accessioned | 2026-01-08T13:45:51Z | |
| dc.date.available | 2026-01-08T13:45:51Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description.abstract | Актуальність роботи зумовлена потребою у створенні високотехнологічних засобів дистанційного виявлення наземних мін, які залишаються однією з найбільших загроз для цивільного населення та істотно ускладнюють процеси гуманітарного розмінування. Традиційні методи пошуку мін є повільними, небезпечними та малоефективними в умовах великої площі забруднення. Оптико-електронні системи, інтегровані з безпілотними або наземними платформами, забезпечують можливість автоматизованого аналізу місцевості на основі зображень видимого та інфрачервоного діапазонів. Одним з найперспективніших напрямів є використання мультисенсорного підходу, що поєднує RGB-канал та інфрачервоні тепловізійні дані. Телевізійний канал забезпечує високу деталізацію сцени та можливість аналізу форми й текстури об’єктів, тоді як тепловізійний канал дозволяє реєструвати температурні аномалії, властиві корпусам мін у різні періоди доби. Об’єктом дослідження є процес виявлення поверхневих протипіхотних мін. Предметом дослідження є оптико-електронні методи та алгоритми аналізу зображень для автоматизованого виявлення поверхневих мін. Мета роботи полягає у розробленні та дослідженні математичної і комп’ютерної моделі мультисенсорної оптико-електронної системи виявлення мін на основі злиття RGB- та інфрачервоних даних, а також у створенні алгоритмів автоматизованої обробки зображень у середовищі MATLAB/Simulink. У межах роботи створено синтетичну сцену, що моделює ґрунтову поверхню та мінні об’єкти, визначено параметри сенсорів, змодельовано процес формування RGB- та ІЧ-зображень, а також реалізовано алгоритми фільтрації, нормалізації та злиття даних (average fusion, max fusion, wavelet fusion). Проведено оцінювання отриманих результатів за інтенсивнісними гістограмами, контрастністю та здатністю виділяти теплові та структурні аномалії. Наукова новизна: запропонована узагальнена модель мультисенсорної системи виявлення мін, яка поєднує оптоелектронні дані двох спектральних діапазонів і включає алгоритмічну інтеграцію каналів у Simulink. Запропоновано підхід до підвищення достовірності виявлення на основі поєднання структурної (RGB) та теплової (ІЧ) інформації з можливістю подальшого використання методів машинного навчання. Практична цінність одержаних результатів полягає у можливості застосування запропонованих моделей і алгоритмів для створення реальних роботизованих систем гуманітарного розмінування. Результати роботи можуть бути основою для побудови систем дистанційного зондування, здатних зменшувати ризики для персоналу, прискорювати процес очищення територій та підвищувати ефективність виявлення вибухонебезпечних об’єктів у військових та цивільних застосуваннях. | |
| dc.description.abstractother | Master’s Thesis: “Detection of Landmines Using Computer-Integrated Optoelectronic Systems” The thesis volume is 107 pages, 21 illustrations, 32 tables, 4 appendices and 50 references. The relevance of the research is determined by the urgent need to develop hightechnology tools for the remote detection of landmines, which remain one of the greatest threats to civilian populations and significantly complicate humanitarian demining processes. Traditional mine-detection methods are slow, hazardous, and insufficiently effective, especially in areas with large-scale contamination. Optoelectronic systems integrated with unmanned or ground-based platforms enable automated scene analysis using images acquired in the visible and infrared spectral ranges. One of the most promising directions is the use of a multisensor approach that combines RGB imaging with infrared (thermal) data. The RGB channel provides high scene detail, enabling the analysis of object shape and texture, while the thermal channel makes it possible to detect temperature anomalies characteristic of mine casings at different times of the day. The object of the study is the process of detecting surface-laid antipersonnel landmines. The subject of the study is optoelectronic methods and image-processing algorithms for automated detection of surface landmines. The aim of the thesis is to develop and investigate a mathematical and computational model of a multisensor optoelectronic landmine detection system based on the fusion of RGB and infrared data, as well as to design algorithms for automated image processing in the MATLAB/Simulink environment. A synthetic scene modelling soil surfaces and mine-like objects was created within the research. Sensor parameters were defined, and the formation of RGB and IR images was simulated. Algorithms for filtering, normalization, and data fusion (average fusion, max fusion, and wavelet fusion) were implemented. The resulting images were evaluated using intensity histograms, contrast analysis, and their ability to highlight thermal and structural anomalies. The scientific novelty of the obtained results lies in the development of a generalized model of a multisensor landmine detection system that integrates optoelectronic data from two spectral ranges and incorporates algorithmic fusion within Simulink. A method to improve detection reliability through the combination of structural (RGB) and thermal (IR) information is proposed, with the potential for further integration of machine-learning techniques. The practical significance of the results consists in the possibility of applying the proposed models and algorithms to real robotic systems for humanitarian demining. The outcomes of the thesis may serve as a foundation for building remote-sensing systems capable of reducing risks to personnel, accelerating territory clearance, and improving the effectiveness of explosive-hazard detection in both military and civilian contexts. | |
| dc.format.extent | 111 с. | |
| dc.identifier.citation | Тоцька, B. O. Виявлення наземних мін комп’ютерно-інтегрованими оптико-електронними засобами : магістерська дис. : 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / Тоцька Вікторія. – Київ, 2025. – 111 с. | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/78007 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | |
| dc.publisher.place | Київ | |
| dc.title | Виявлення наземних мін комп’ютерно-інтегрованими оптико-електронними засобами | |
| dc.type | Master Thesis |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Tochka_magistr.pdf
- Розмір:
- 9.88 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: