Improving ship detection by using polarimetric decompositions

Norge har store havområder som krever effektive overvåkingsmetoder for å ha mulighet til å ha oversikt over skipstrafikken. Radarsatelitter i dag tilbyr dual- eller full-polarimetriske data, noe som forbedrer skipsdeteksjon i et Syntetisk Aperture Radar-bilde (SAR). Forsvarets Forskningsinstitutt (FFI) har utviklet et skipsdeteksjonsverktøy, Ægir, som bruker alle polariseringskanaler for å detektere skip. Skipsdetektoren kombinerer de tilgjengelige polariseringskanalene for å øke skip-til-sjø-kontrasten for å ha mulighet for å detektere flere skip. Siden 2011 er det blitt mulig å bruke fullpolarimetriske bilder med stor arealdekning (50 km båndbredde mot tidligere 25 km). Dette er potensielt av interesse for operativ havovervåking. 26 RADARSAT-2 dual-polarimetri- og 24 full-polarimetri-bilder har blitt analysert både manuelt og automatisk. Ved å bruke Ægir, er det vist at krysspolarisering og (HH-VV)×HV er best for skipsdeteksjon når full-polarimetri er tilgjengelig. Ved å bruke manuell analyse, har flere dekomposisjonsmetoder blitt testet ut: Pauli, sirkulær, Krogager og Yamaguchi. Dekomposisjonsmetodene kan brukes til å øke skip-til-sjø-kontrasten og de kan også brukes til å se forskjell på skip og is i SAR-bilder. Yamaguchi dekomposisjon har vist lovende resultater for differensiering mellom skip og is. De forskjellige metodene som er brukt i analysen, og teorien bak metodene for både dual- og fullpolarimetri- bilder er beskrevet i rapporten.