Compressive 2D/3D SAR (ComSAR)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Joachim Ender; Professor Dr.-Ing. Otmar Loffeld (†)
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271711851

Die Anwendung von Methoden des Compressive Sensing (CS) auf Verfahren des Synthetic Aperture Radar (SAR) verspricht auf der einen Seite die Reduktion von Rohdatenraten und Rohdatenmengen bei vergleichbarem Endergebnis (der ursprüngliche Ansatz von CS) , auf der anderen Seite neuartige Möglichkeiten der Gewinnung von Information. Vor allem das letztere Ziel soll in dem beantragten Projekt verfolgt werden. State-of-the-art sind erste veröffentlichte Ansätze von CS-Anwendungen für Radarbildgebung, vor allem für die Abbildung kleiner Objekte (ISAR, Spotlight), aber auch für den Spezialfall der SAR-Tomographie. Von einer der operationellen Prozessierung mit bewährten klassischen Algorithmen vergleichbaren Technik ist CS-SAR noch weit entfernt. Das Projekt soll einen Beitrag zur Schließung dieser Lücke liefern. Die Antragsteller, beide ausgewiesen in bildgebenden Radarverfahren und CS-Anwendungen, verfolgen das Ziel, die Sparsity von SAR-Daten systematisch zu untersuchen und diese mit modellbasierten Methoden zur Erzeugung von SAR-Bildergebnissen höherer Qualität zu nutzen. Insbesondere sollen die vorhandenen CS-Ansätze zur Super-Auflösung für nicht-reduzierte Daten vertieft werden. Ein weiteres Hauptanliegen ist die Nutzung sich ergänzender overcomplete dictionaries zur Identifikation unterschiedlicher Streu-Mechanismen und unterschiedlicher Szeneneigenschaften als Ausgangspunkt für eine neuartige Form der Klassifizierung und Informationsgewinnung. Das dritte Forschungsziel beinhaltet die Entwicklung von CS-Techniken für 3D-Bildgebung mit planaren realen und/oder synthetischen Aperturen, auch für Material-durchdringendes Radar, mit Anwendungen für ground penetrating radar (GPR), Qualitätskontrolle bis hin zur medizinischen Diagnostik.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1798: Compressed Sensing in der Informationsverarbeitung