Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Signaturverändernden Maßnahmen

Signaturverändernden Maßnahmen

PASSIVER SCHUTZ FÜR MILITÄRISCHE UND ZIVILE SICHERHEITSFORSCHUNG

Die Bewertung der Effizienz von signaturverändernden Maßnahmen ist heute sowohl für den passiven Schutz von militärischen Objekten als auch in der zivilen Sicherheitsforschung von großer Bedeutung.

Am Fraunhofer IOSB werden signaturverändernde Maßnahmen in mehreren IR Spektralbereichen bewertet.

 

Die Einsatzgebiete sind:

  • Erkennung von Rettungskräften in unübersichtlichen Szenarien und bei schlechten Sichtbedingungen
  • Tarnung von militärischen Fahrzeugen
  • Täuschen mittels Attrappen

BO-105 mit AirSig-System

 

Es werden zwei Ansätze zur Automatisierte Bewertung der Auffälligkeit von Objekten und der Effektivität von Tarnmaßnahmen verwendet:

  • tatsächliche Ergebnisse von menschlichen Beobachtern werden gesammelt und ausgewertet
  • vollautomatische, computergestützte Auswertung von Bildern oder Videos

 

Hierzu wurden folgende zwei Softwarepakete entwickelt:

  • Beobachterversuche (CARPET), Computer Aided Interactive Performance Evaluation Tool
  • Numerische Analysen (ALOPEX), Algorithms for Conspicuity Parameter Extraction

 

Für die Durchführung von Beobachterversuchen bieten wir das Softwaretool CARPET© an, welches die Messung der Erkennungsleistungen von Beobachtern in vielseitig definierbaren Szenarien ermöglicht.

 

  • Anflugvideos mit der Ermittlung von Detektions-, Erkennungs- und Identifikationsdistanzen.
  • Beobachterversuche, welche die Detektion oder Erkennungsleistung in Bildern oder Videos ermitteln sollen (z.B. zur Aufmerksamkeits- bzw. Belastungsanalyse).

 

CARPET bietet die Möglichkeit mehrere Beobachterversuche durch eine Server-Client Funktionalität parallel ablaufen zu lassen und so aussagekräftige statistische Ergebnisse zu gewinnen.

Carpet Workflow

 

Unter Verwendung von Quelldaten und einem Versuchsskript wird der Beobachterversuch vorausberechnet, welcher dann den Beobachtern gezeigt werden kann. Die Interaktionen der Beobachter mit dem Versuch werden aufgezeichnet, ausgewertet und die Ergebnisse werden ausgegeben.

 

Für eine numerische Analyse der lokalen Auffälligkeit von Objekten in Bildern oder Videos wurde das Softwaremethodenpaket ALOPEX© in Matlab erstellt, welches – inspiriert von biologischen Strukturen wie den rezeptiven Feldern in der Retina lokale Anomalien detektiert.

Hierzu wird das Bild in mehreren Auflösungen gerastert und jeder Rasterpunkt mit seinen Nachbarpunkten verglichen. Die Berechnung wird auf mehreren Rasterskalen für über 20 verschiedene Feature Maps durchgeführt, um so eine umfassende Beschreibung der lokalen Auffälligkeit zu erhalten. Auf diese Weise kann die Effektivität von Tarnmaßnahmen numerisch beschrieben und Verbesserungsvorschläge basierend auf den diversen Eigenschaften gemacht werden.