Detection of landmines from measured infrared images using thermal modeling of the soil

Resumen

El difundido uso de nuevas, pequeñas, y virtualmente indetectables minas antipersonales plásticas supone un importante problema técnico para las operaciones de eliminación de minas. Los sistemas basados en radar constituyen una alternativa prometedora, pero muestran una mala respuesta en la detección de objetos enterrados a poco profundidad debido a las reflexiones provenientes de la interfaz aire-tierra. Es precisamente en este contexto donde la utilización de técnicas de termografía dinámica de infrarrojo (IR) ha demostrado ser una herramienta de gran utilidad. En este trabajo hemos considerado el problema de la detección de minas terrestres a partir de imágenes medidas de infrarrojo. La termografía dinámica de IR está basada en la caracterización de los suelos en función de su respuesta térmica ante un cierto estímulo, esto es lo que se conoce como la improta térmica del terreno. Perturbaciones en la impronta térmica esperada constituyen fuertes indicativos de la presencia de objetos extraños en el terreno. El sistema de detección de minas que proponemos en esta tesis está basado en el modelado térmico del suelo. Esta información se usará no sólo para detectar la presencia de minas, sino también para extraer información adicional acerca de la naturaleza del objeto que será de gran utilidad durante el proceso posterior de eliminación de la mina. Por otra parte, cualquier sistema comercial de detección de minas debe cumplir los requisitos generales de portabilidad, tamaño reducido, velocidad, fiabilidad y bajo coste. Estas características sólo pueden lograrse mediante la proyección del sistema final en una arquitectura hardware dedicada. En este trabajo mostramos como el modelo térmico del suelo que proponemos puede ser proyectado de forma conveniente en una arquitectura de elementos de procesamiento distribuidos con conectividad local. La tesis está organizada de la siguiente forma: En el pr