Naslov
Paralelizacija algoritma rekonstrukcije podvodnih objekata temeljem signala sonara
(Algorithm paralelization for underwater target reconstruction based on sonar signals)

Autori
Aleksi, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Elektrotehnički fakultet Osijek

Mjesto
Osijek

Datum
28.06

Godina
2013

Stranica
182

Mentor
Hocenski, Željko

Neposredni voditelj
Kraus, Dieter

Ključne riječi
Sonar; Prilagodljivo paralelno formiranje zraka; Planiranje trajektorije; GPU; Segmentacija slike.
(Sonar; Adaptively parallel beam forming; Trajectory planning; GPU; Image segmentation.)

Sažetak
U ovom radu opisano je nekoliko razina sonar sustava, od obrade signala i stvaranja slike sonara, planiranja podvodne misije autonomne ronilice, do obrade slike i segmentacije objekata nalik minama. Predstavljen je novi prilagodljivi paralelni algoritam za stvaranje slike sonara. Postupak stvaranja slike je prilagodljiv u smislu rastavljanja proizvoljno velikih ulaznih i izlaznih podataka ovisno o računalnim mogućnostima primijenjene računalne platforme GPU. Ubrzanje izračuna primjenom GPU 2.0 iznosi 57x u usporedbi s CPU, dok ubrzanje s GPU 1.1 iznosi 6x. Planiranje podvodne inspekcije obavljeno je novim algoritmom za planiranje trajektorije podvodnih objekata. Pretpostavka je da se podvodna autonomna ronilica kreće oko 3D CAD modela podvodnog objekta po 6D trajektoriji ronilice (3D pozicija i 3D orijentacija). Predstavljen je model simulacije podvodne rekonstrukcije. Modelom simulacije inspekcije podvodnih objekata omogućeno je računanje točaka presjeka zraka sonara i modela, a transformacijom koordinata iz koordinatnog sustava sonara u referentni koordinatni sustav okoline dobiva se oblaka točaka modela. S jedne strane točke presjeka mogu poslužiti kao alternativni izvor simuliranih akustičkih signala za verifikaciju metoda obrade signala i rekonstrukciju podvodnih objekata. S druge strane, za relativno ravne dijelove trajektorije, ortografskom projekcijom dijelova oblaka točaka na 2D sliku omogućeno je traženje anomalija na površini objekta primjenom metoda obrade 2D slike. Segmentacija podvodnih mina obavljena je novom metodom segmentacije podvodnih mina: RASIS (Robust A*-Search Image Segmentation). RASIS metoda koristi planiranje putanje primjenom A*- Pretraživanja u segmentaciji slike podvodne mine. Uspješnost RASIS metode utvrđena je za 140 slika podvodnih mina u iznosu od 91% za manta vrstu mine, te 81% za cilindar vrstu mine.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Računarstvo

POVEZANOST RADA