Mikä on tutkan kuvankäsittely?

Tutkakuvaus on tekniikka, joka käyttää tutkapulssien avulla kohteen, kuvan tai videon ekstrapoloimista eikä vain sen sijaintia tai liikesuuntaa. Tämä saavutetaan tyypillisesti tutkakuvankäsittelyn avulla, joka on laskennallisesti voimakasta toimintaa, joka käyttää algoritmeja kuvien muodostamiseen tutkapulssin takaisinsironnasta. Takaisinsironnan muodossa vastaanotetut tiedot käsitellään eri kohteiden tarkan sähkömagneettisen sirontakertoimen määrittämiseksi visuaalisen kuvan muodostamiseksi. Tutkakuvankäsittelyn korkeiden laskennallisten vaatimusten täyttämiseksi käytetään usein erikoistuneita keskusyksiköitä (CPU) ja verkotettuja tietokoneryhmiä.

Perinteiset tutkajärjestelmät on suunniteltu lähettämään sähkömagneettisia pulsseja, jotka heijastuvat takaisin, kun ne osuvat tietyntyyppisiin kohteisiin. Tutkimalla erilaisia ​​tekijöitä, kuten kuinka kauan heijastuneen pulssin palaaminen kestää, on mahdollista määrittää kohteen läsnäolo ja mihin suuntaan se liikkuu. Tämä tekniikka on ollut olemassa 1940 -luvulta lähtien, vaikka alkuperäiset käsitteet ovat peräisin 1800 -luvun loppu. On myös mahdollista käyttää sähkömagneettisia tutkapulsseja esineen visuaalisen kuvan luomiseksi, vaikka se on paljon monimutkaisempi toimenpide, joka tyypillisesti vaatii intensiivistä signaalinkäsittelyä.

Tutkakuvausprosessi on samanlainen kuin perinteinen tutka, koska se sisältää sähkömagneettisten pulssien lähettämisen. Pulssien takaisinsironta tutkitaan kuitenkin perusteellisemmin ja sille suoritetaan prosessi, jota kutsutaan tutkakuvankäsittelyksi. On olemassa muutamia erilaisia ​​tapoja tutkia tutkan takaisinsirontaa kuvan ekstrapoloimiseksi, mutta ne sisältävät tyypillisesti laskemalla tarkkailtavien alueiden sirontakertoimen. Tutkakuvankäsittely hajottaa nämä alueet pikseleiksi tai kuvaelementteiksi, ja takaisinsironnan tarkkaa käyttäytymistä käytetään kuvan ekstrapolointiin.

Monimutkaisia ​​algoritmeja käytetään tyypillisesti tarkkojen kuvien luomiseen tutkakuvankäsittelyn avulla. Näiden laskennallisesti intensiivisten toimintojen helpottamiseksi käytetään joskus erikoistuneita suorittimia, joissa on signaalinkäsittelyarkkitehtuuri. Rinnakkaisesti toimivien työasemien klustereita tarvitaan joskus myös tutkakuvankäsittelyn suorittamiseksi tarvittavan laskentatason suorittamiseksi kohtuullisessa ajassa.

Tutkakuvaus voidaan suorittaa maalaitteilla, lentokoneilla ja jopa satelliiteilla. Teknologia on luonut kuvia maan pinnasta erilaisten taivaallisten esineiden, kuten kuun, muiden planeettojen ja joidenkin asteroidien lisäksi. Tutkakuvantamisella on tieteellisen käytön lisäksi myös sotilaallisia sovelluksia, koska sen avulla voidaan luoda tarkkoja kuvia mahdollisista kohteista.