Работа посвящена исследованию возможности картирования объектов внутри здания группой движущихся вокруг него автономных
роботов, использующих в качестве зонда узкий радиоканал на частоте WiFi (2.4 ГГц). Для решения задачи предлагается
использовать подход мобильной радиотомографии, состоящий из двух этапов: регистрации проекционных данных и
томографического восстановления. Построена линейная модель попиксельного затухания радиосигнала, адекватность которой
проверена на данных реального эксперимента. С использованием построенной модели проведено исследование предложенного
подхода мобильной радиотомографии. Для тестирования синтезировались модели зданий с расположенными внутри объектами.
Задача томографического восстановления решалась при помощи алгоритма SIRT с добавлением TV-регуляризации и регуляризации
Тихонова. Установлена зависимость качества картирования от излучаемой мощности.
Ключевые слова:
мобильная радиотомография, выпуклая оптимизация, регуляризация, моделирование, робототехника
DOI: 10.1134/S0235009218040054
Цитирование для раздела "Список литературы":
Ингачева А. С., Кохан В. В., Ершов Е. И., Осипов Д. С.
Картирование недоступных зданий методом радиотомографии.
Сенсорные системы.
2018.
Т. 32.
№ 4.
С. 332-341. doi: 10.1134/S0235009218040054
Цитирование для раздела "References":
Ingacheva A. S., Kokhan V. V., Ershov E. I., Osipov D. S.
Kartirovanie nedostupnykh zdanii metodom radiotomografii
[Mapping of enclosed buildings using mobile radio tomography].
Sensornye sistemy [Sensory systems].
2018.
V. 32(4).
P. 332-341
(in Russian). doi: 10.1134/S0235009218040054
Список литературы:
- Суханов Д.Я., Завьялова К.В. Трехмерная радиотомография объектов, скрытых за диэлектрически неоднородными преградами. Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 10. С. 115–120.
- Bardak C., Saed M. Microwave imaging with a time-reversed finite-difference time-domain technique. Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2014. V. 28. № 12. P. 1455–1467. DOI: 10.1080/09205071.2014.929048.
- Batenburg K.J., Helwerda L., Kosters W.A., Van der Meij T. Agents for Mobile Radio Tomography. In: Proceedings of the 28th Benelux Conference on Artificial Intelligence. 2016. P. 17–24.
- Buzmakov A., Ingacheva A., Prun V., Nikolaev D., Chukalina M., Ferrero C. and Asadchikov V. Analysis of Computer Images in the Presence of Metals. Proc. SPIE 10696, Tenth International Conference on Machine Vision (ICMV 2017). 2018. P. 106961B.
- Estrela V.V., Magalhaes H.A., Saotome O. Total Variation Applications in Computer Vision. Handbook of Research on Emerging Perspectives in Intelligent Pattern Recognition, Analysis, and Image Processing. IGI Global. 2016. P. 41–64. DOI: 10.4018/978-1-4666-8654-0.ch002.
- Ganesh, R., Pahlavan K. Effects of traffic and local movements on multipath characteristics of an indoor radio channel. Electronics Letters. 1990. V. 26. № 12. P. 810–812.
- Gockenbach M. Linear Inverse Problems and Tikhonov Regularization. The Mathematical Association of America. 2016. 333 p.
- Helwerda L. Mobile radio tomography: Autonomous vehicle planning for dynamic sensor positions. Master’s thesis. LIACS, Universiteit Leiden. 2016.
- Huang Y., Boyle K. Antennas: from theory to practice. John Wiley & Sons. 2008. DOI: 10.1002/9780470772911.
- Impulse synthetic aperture radar: through-the-wall and underground imaging – Eureka Aerospace. URLhttp:// www.eurekaaerospace.com/content/impulsesyntheticaperture-radar-through-wall-and-under-ground-imaging (accessed: 02.07.2018).
- Ingacheva A., Chukalina M., Khanipov T., Nikolaev D. Blur Kernel Estimation with Algebraic Tomography Technique and Intensity Profiles of Object Boundaries. Proc. SPIE 10696, Tenth International Conference on Machine Vision (ICMV 2017). 2018. P. 1069626B.
- Le Digabel S. Algorithm 909: NOMAD: Nonlinear Optimization with the MADS Algorithm. ACM Transactions on Mathematical Software. 2011. V. 37. № 4. P. 1–15. DOI: 10.1145/1916461.1916468.
- Le Digabel S., Tribes C. The NOMAD software for blackbox optimization. GERAD Newsletter. 2012. V. 9. № 2. P. 6–7.
- Nocedal J., Wright S. J. Numerical Optimization. Springer. 1999. 634 p.
- PulsON 440 – Time Domain. URL: http://www.timedomain.com/products/pulson-440/ (accessed 02.07.2018).
- Shvets E., Nikolaev D. Complex approach to long-term multi-agent mapping in low dynamic environments. Proceedings SPIE. Eighth International Conference on Machine Vision (ICMV 2015). 2015. V. 9875. P. 98752A. DOI: 10.1117/12.2228708.
- Shvets E., Shepelev D., Nikolaev D. Occupancy grid mapping with the use of a forward sonar model by gradient descent. Journal of Communications Technology and Electronics. 2014. V. 61. № 12. P. 1474–1480. DOI: 10.1134/S106422691612024X.
- Tan B., Chetty K., Jamieson K. Thru Mapper: Through-Wall Building Tomography with a Single Mapping Robot. Proceedings of the 18th International Workshop on Mobile Computing Systems and Applications (ACM). 2017. P. 1–6. DOI: 10.1145/3032970.3032973.
- Van der Meij T. Mobile radio tomography: Reconstruction and visualization of wireless sensor networks with dynamically positioned sensors. Master’s thesis, Leiden University. 2016.
- Wilson J., Patwari N. Radio tomographic imaging with wireless networks. IEEE Transactions on Mobile Computing. 2010. V. 9. № 5. P. 621–632. DOI: 10.1109/TMC.2009.174.
- Wilson J., Patwari N. See-through walls: Motion tracking using variance-based radio tomography networks. IEEE Transactions on Mobile Computing. 2011. V. 10. №5. P. 612-621. DOI: 10.1109/TMC.2010.175.