論文の概要: Terrain characterisation for online adaptability of automated sonar processing: Lessons learnt from operationally applying ATR to sidescan sonar in MCM applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18663v1
- Date: Mon, 29 Apr 2024 12:48:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-30 13:47:51.949545
- Title: Terrain characterisation for online adaptability of automated sonar processing: Lessons learnt from operationally applying ATR to sidescan sonar in MCM applications
- Title(参考訳): 自動ソナー処理のオンライン適応性のためのテランのキャラクタリゼーション:MCM応用におけるサイドカンソナーへのATRの適用から学ぶ
- Authors: Thomas Guerneve, Stephanos Loizou, Andrea Munafo, Pierre-Yves Mignotte,
- Abstract要約: 本稿では,AUV(Autonomous Underwater Vehicles)ミッションにおける説明性向上のための2つのオンライン海底特性評価手法を提案する。
どちらの手法も、地形の複雑さに対する人間の理解に関連する地形の特徴を抽出するために、教師なしの機械学習アプローチに依存している。
最初の技術は、ATRアルゴリズムの性能に基づいて、定量的でアプリケーション駆動の地形特性指標を提供する。
第2の方法は,主題の専門知識を取り入れ,シナリオ依存型主観的地形特徴化を支援するための文脈化と説明可能性を実現する方法である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The performance of Automated Recognition (ATR) algorithms on side-scan sonar imagery has shown to degrade rapidly when deployed on non benign environments. Complex seafloors and acoustic artefacts constitute distractors in the form of strong textural patterns, creating false detections or preventing detections of true objects. This paper presents two online seafloor characterisation techniques to improve explainability during Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) missions. Importantly and as opposed to previous work in the domain, these techniques are not based on a model and require limited input from human operators, making it suitable for real-time onboard processing. Both techniques rely on an unsupervised machine learning approach to extract terrain features which relate to the human understanding of terrain complexity. The first technnique provides a quantitative, application-driven terrain characterisation metric based on the performance of an ATR algorithm. The second method provides a way to incorporate subject matter expertise and enables contextualisation and explainability in support for scenario-dependent subjective terrain characterisation. The terrain complexity matches the expectation of seasoned users making this tool desirable and trustworthy in comparison to traditional unsupervised approaches. We finally detail an application of these techniques to repair a Mine Countermeasures (MCM) mission carried with SeeByte autonomy framework Neptune.
- Abstract(参考訳): サイドスキャンソナー画像における自動認識(ATR)アルゴリズムの性能は,非良性環境において急速に劣化することが示されている。
複雑な海底と音響アーチファクトは、強いテクスチャパターンの形で気を散らし、偽検出や真の物体の検出を防ぐ。
本稿では,AUV(Autonomous Underwater Vehicles)ミッションにおける説明性向上のための2つのオンライン海底特性評価手法を提案する。
重要なことは、ドメインにおける以前の作業とは対照的に、これらのテクニックはモデルに基づいておらず、人間のオペレータからの限られた入力を必要とするため、リアルタイムのオンボード処理に適している。
どちらの手法も、地形の複雑さに対する人間の理解に関連する地形の特徴を抽出するために、教師なしの機械学習アプローチに依存している。
最初の技術は、ATRアルゴリズムの性能に基づいて、定量的でアプリケーション駆動の地形特性指標を提供する。
第2の方法は,主題の専門知識を取り入れ,シナリオ依存型主観的地形特徴化を支援するための文脈化と説明可能性を実現する方法である。
地形の複雑さは、従来の教師なしアプローチと比較して、このツールを望ましい、信頼に値するものにする経験豊富なユーザの期待と一致します。
最終的に、SeeByteの自律フレームワークであるNeptuneで実施されたMCM(Mine Countermeasures)ミッションの修復にこれらの技術の適用について詳述する。
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