In d o n e si a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e   Vo l .   11 , N o .   1 Ju l y   201 8 , p p 41 ~ 46   IS S N :   2502 - 4752 DOI :   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e e c s . v 11 .i 1 .p p 41 - 46            41       Jou r n al   h om e page ht t p: / / i ae s co r e. co m / j o u r n a l s / i n d ex. p h p / i j eecs   Re c o g n i z i n g   F o r e i g n   Ob j e c t   De b r i s   ( F OD) :   Fa l s e   A l a r m   Re d u c t i o n   I m p l e m e n t a t i o n       Ta l h a   K h a n 1 , M u h a m m a d  A la m 2 , K u s h a ir y  K a d ir 3 , Z e e s h a n  S h a h id 4   MS .   Ma z l i h a m 5 She r o z   K ha n 6 , M o h a m m a d   Mi q d a d 7   1 ,3 Un i v e r s i t i   Ku a l a   L u mp u r ,   B r i t i s h   M a l a y s i a n   I n s t i t u t e   ( B M I ) ,   M a l a y s i a   2 ,4 In s t i t u t e   o f   B u s i n e s s   a n d   M a n a g e m e n t   (Io B M ) , P a k is ta n   5 Ma l a y s i a   F r a n c e   I n s t i t u t e   ( MF I )   U n i v e r s i t i   K u a l a   L u m p u r ,   Ma l a y s i a   6 In t e rn a t i o n a l   Is l a m i c   U n i v e rs i t y   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   7 Un i v e r s i t i   Ku a l a   L u mp u r ,   I P S ,   Un i KL 1 0 1 6 ,   M a l a y s i a       Ar t i c l e   I n f o     AB S T RACT     Ar t i c l e   h i s t o r y :   Re c e i v e d   Ja n   3 1 , 2 0 1 8   Re v i s e d   Ap r   6 , 2 0 1 8   Ac c e p t e d   Ap r   2 0 , 2 0 1 8       Re c o g n i t i o n   o f   f o r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   ( F O D )   o n   r u w a n y s   i s   m a n d a t o r y   t o   a v e r t   th e   a c c id e n ts   a n d   em er g en cy .   T h accu r at an d   p r eci se  est i m at i o n   o f   F O D   i ve r c om pl e be c a us e   of   t he   i nt r i c a t e s ha pe   a nd  t he i r   di f f e r e nt   t i ny  s i z e s   a s   we l l   wh i c h   a r e   n o e   e a s i l y   v i s i l b l e .   F o r   t h e   p r o mp t   r e mo v a l   o f   t h e   F OD  f r o th e   r u n w a y s   a   r o b u s t,  a c c u r a te   a n d   p r e c is e   s y st em   i b ad l y   n eed ed .   Th e r e f o r e ,   i n   o u r   r e s e a r c h   w e   h a v e   p r o p o s e d   a   v i g o r   s y s t e m   c o m p r i s e d   o f   ul t r a s oni c   s e ns or   a nd  i nf r a r e i m a ge s   c a pt ur i ng  de vi c e   w i t a   c om bi na t i on  of   fa k e   a l e r t r e d u c t i o n   a l g o r i t h m   b a se d   o n   i n fr a r e d   i m a g e d i st r i b u t i o n   a n d   mo r p h o l o g i c al   ed g i d en t i f i cat i o n .   A f t er   t h seg m en t at i o n   an d   m o r p h o l o g i cal   pr oc e s s i ng,   t he   de c i s i on  a   uni f yi ng  di vi de r   w a s   de s i gne t i de nt i f t he   act u al   t ar g et s.   S ev er al   ap p r o ach es  h av b een   d o n f o r   t h d et ai l ed   an d   r ap i d   in v e s tig a tio n   o f   F O D T e s tin g   a n d   v a lid a t io n   h a v e   p r o v e d   th a o u r   p r o p o s e d   re s e a rc h   p e rf o rm e d   w e l l   c o m p a re d   t o   t h e   o t h e t e c h n i q u e s .   In   t h i s   re s e a rc h   ul t r a s oni c   s e ns or s   r e s ul t s   a r e   i nt e gr a t e w i t t he   pr oc e s s e i nf r a r e i m a ge s .   Ke y wo r d s :   Fa l s e   a l a r m   Fo r e i g n   O b j e c t   D e b r i s   I nf r a r e i m a ge s   M or phol o gi c a l   i m a ge   pr oc e s s i ng   Se n s o r s   Co p y r i g h t   Ā©   2 0 1 8   In s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e   Al l   r i g h t s   r e s e r v e d .   Co r r e s p o n d i n g   Au t h o r :   Ta l h a   K h a n   Un i v e r s i t i   Ku a l a   L u m p u r ,     Br i t i s h   M a l a y s i a n   I n s t i t u t e   ( BM I ) ,   M a l a y s i a ,   Ja l a n   S u n g a i   P u su ,   5 3 1 0 0   Go m b a k ,   M a l a y s i a .   Em a i l :   ta lh a .k h a n @ s .u n ik l.e d u .m y       1.   IN T R O D U C T IO N   Th e   F o r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   h a s   b e e n   a   c o r e   r e a s o n   f o r   t h e   f o r   t h e   a i r c r a f t   i n f r a s t r u c t u r e   a n d   h u m a n   liv e s   lo s s   [ 1 ] T h e   d e b r is   m u s b e   d e te c te d   b r is k ly   a n d   a d d r e s s e d   to   th e   m a in   s ta tio n   f o r   th e   a b r u p r e m o v a o f   th e   d e b r is   [ 2 ] A n   a n n u a lo s s   o f   a r o u n d   3   to   bi l l i on  U S   dol l a r   ha s   be e obs e r ve due   t t he   i na de qua t e   fo r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   i d e n t i fi c a t i o n   s y s t e m s   [ 3 ] .   D u e   t h e   t i n y   e n i g m a t i c   s i z e   a n d   s h a p e s   o d e b r i s   i t   i s   v e r y   ha r t di s c r i m i na t e   be t w e e r e a l   t a r ge t s   a nd  f a ke   a l e r t s   [ 3] .   M os t l t he   F or e i gn  obj ect   d eb r i s   ar m ad u p   o f   me t a l   l i k e   n u t s ,   b o l t s   a n d   s t r i p s   h a v i n g   v e r y   s ma l l   s i z e   [ 3 ] [ 4 ] .   T a r s i e r 1 1 0 0 ,   F O   D e t e c t ,   F O D   F i n d e r   h a v e   b e e n   le g itim a te   FO D   i d e n t i f i c a t i o n   s y s t e m s   t h a t   u se s   mi l l i me t e r   r a d a r   w i t h   t h e   c o mb i n a t i o n   o f   v i d e o   c a me r a   [3 ][4 ].   Th e   d e a d f u in c id e n o f   C o n c o r d e   o n   J u ly   2 5 - 2000  t ha t   w a s   due   t t he   m e t a l   s t r i p,   F O D   a na l ys i s   on  ru n w a y s   a n d   ra i l w a y   t ra c t i o n   h a s   b e e n   t a k e n   u n d e d e e p   e x a m i n a t i o n   [3 - 5] .   P r a c t i c a l l m a nua l   s ur ve i l l a nc e   i s   not   a c hi e va bl e   due   t t he   nons t op  une ndi ng  l a ndi ngs   a nd  t a k es   o f f   [ 3 - 5] .   B i r ds ,   m i ni   nut   a nd  bol t s ,   t i ny  fa l l i n g   c h u n k   o r   s c r a p   h a v e   v a r i o u s   s i z e s   a n d   s h a p e s   t h e r e fo r e   i t   w o u l d   b e   m o r e   d i ffi c u l t   t o   o b s e r v e   F O D   ma n u a l l y   a s   i t   w i l l   h a v e   h i g h   f a l s e   a l a r r a t e s   d u e   t o   t h e   p o o r   a n a l y s i s   o f   h u ma n   b e i n g   [ 4 - 5] .   S e ve r a l   s e ns or s   ba s e f us i on  a l gor i t hm s   ha ve   be e de ve l ope t m i t i ga t e   t he   f a ke   a l e r t s   [ 6] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       IS S N :   2502 - 4752   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o 1 Ju l y   201 8   :   41   –   46   42     In   l a rg e   f i e l d   i n f ra re d   s y s t e m   n e e d e d   h i g h   d a t a   ra t e   b a n d w i d t h   f o t h e   i m a g e s .   D e s i g n e d   A l g o ri t h m   pe r f or m e i m a ge   di s t r i but i on  of   pa r t i c ul a r   i nf r a r e i m a ge s   by  O T S U   s e gm e nt at i o n   p r o ced u r an d   id e n tif ie d   th e   ed g es   b y   m o r p h o l o g i cal   p r o ces s i n g   [ 7 ] .   F u s i o n   al g o r i t h m   o f   s en s o r s   p er m i t s   t h m i x t u r o f   v ar i o u s   d at ty p e   o f   s e n s o r s   to   a c h ie v e   h ig h e r   a c c u r a c y   a n d   p r e c is io n V a r io u s   te c h n iq u e s   a n d   m e th o d s   h a v e   b e e n   a p p lie d   fo r   t h e   r e a tim e   in v e s tig a tio n   o f   F O D W e   h a v e   p r o p o s e d   a   n o v e c o s e f f e c tiv e   s o lu tio n   w ith   m in im u m   f a k e   al er t s   b y   d es i g n i n g   p r o t o t y p u s i n g   p r i m ar y   an d   s eco n d ar y   t r an s d u cer s   w i t h   t h co m b i n at i o n   o f   t h cam er ba s e on  s om e   i m a ge   pr oc e s s i ng  a l gor i t hm .   Th i s   r e s e a r ch   p ap er   i s   f u r t h er   d i v i d ed   i n t o   f o u r   s ect i o n s .   S ect i o n   I I   i s   ex p l ai n i n g   t h r ecen t   F O D   de t e c t i on  t r e nds . S e c t i on  I I I   de s c r i be s   pr obl e m   s t a t e m e nt   a nd  s e c t i on  I V   e xpl a i ns   t he   m e t hodol ogy  w hi c co m p r i s ed   o f   p r o b l em   s t at em en t   an d   p r o p o s ed   t ech n i q u e.   I n   s ect i o n   e x p e r i m e n t a l   t e s t i n g   r e s u l t s   h a s   b e e n   el ab o r at ed   w h er eas   t h co n cl u s i o n   w as   d i s cu s s ed   i n   t h s ect i o n   V I .       2.   RE L AT E E ARL I E W O RK   Ef f i c i e n t   v i s u a l i z a t i o n   o f   h i n d r a n c e s   a n d   d e b r i s   i s   r e q u i r e d   t o   p r e v e n t   h a z a r d s   i n   a d v a n c e   [ 8 ] .   H i g h l y   au t en t i i m ag i n g   te c h n o lo g y   is   e s s e   f o r   th e   d e n s e   v ig ila n c e   o f   a ir p o r r u n w a y s   a n d   r a ilw a y   tr a c tio n   s y s te m s th e r e f o r e c a r r ie r   f r e q u e n c y   w a s   e n h a n c e d   to   a   h ig h e r   f r e q u e n c y   lik e   W - ba nd  ( 75 - 110  G H z )   [ 8] .   A   s e ns or ne t w or s ys t e m   w a s   c onne c t e by  opt i c a l   f i be r   [ 6 - 8] .   R a di o ve r   f i be r   di s t r i but e f r e que nc i e s   t t he   r a da r   sy st e m [ 8 ] .   I t   h a b e e n   n o t i c e d   e m p i r i c a l l y   t h a t   a n   o p t i c a l   f i b e r   l i n k e d   w i t h   m i l l i m e t e r - wa v e   r a d a r   s y s t e m   can   b b en ef i ci al   f o r   q u i ck   an d   au t h en t i i d en t i f i cat i o n   o f   f o r ei g n   o b j ect   d eb r i s   ( F O D )   i n   t h l ar g er   fi e l d   o   ai r cr af t   r u n w ay s   [ 8 ] [ 9 ] .   Fi g u r e   m e nt i ons   t ha t   s i gna l   c a be   t r a ns m i t t e by  c en t r al   o f f i ce  t o   t h m i l l i m et er   wa v e   r a d a r   h e a d   ut i l i z i ng  f i be r   opt i c   l i nk.   T he   t r a ns m i s s i on  l os s   i s   l e s s   c om pa r e t t he   R F   c o - ax i al   cab l [ 8 ] .           Fi g u r e   1 (a M a i n   D i a g ra m   (b B l o c k   Di a g r a m   of   Ra d a r s   L i n k e d   th r o u g h   Fi b e r   [8 ]       An o t h e r   uni que   a ppr oa c h   wa s   de s i gni ng  m ode l   of   f or e i gn  obj e c t   de br i s   ( F O D )   on  2D   a l gor i t hm s   i t he   W - ba nd  ( 75 - 110  G H Z )   [ 9] .   Sy n t h e t i c   A p e r t u r e   R a d a r   ( SA R ) ,   h a v i n g   r o b u s t   c o m p e t e n c y   o f   we a t h e r   m o n i t o r i n g   an d   cap t u r i n g   h i g h   r es o l u t i o n   i m ag es   i s   p l ay i n g   cr u ci al   r o l i n   N at i o n al   E co n o m y ,   M i l i t ar y   an d   o t h er   f i el d s   [3 ].   S A R   i m a g i n g   t h e o ry   s t a t e s   t h a t   t o   c a l c u l a t e   t h e   t w o   d i m e n s i o n s   o f   a c t u a l   t a rg e t ,   t h e   re s p e c t i v e   p o s i t i o n   be t w e e r a da r   a nd   ta r g e m u s b e   v a r ie d   [ 3 ] B a s ic a lly S A R   c o v e r e d   a ll  m in a n te n n a s   to g e th e r   a n d   mo d u l a t e d   t h e t o   a   l a r g e   a n t e n n a   [ 3 ] .   S A R   p r o d u c e d   t w o   d i me n s i o n a l   i ma g e s   o f   t h e   t a r g e t   a n d   w a s   de l i ve r e t t he   c ont r ol l e r   f or   t he   f ur t he r   pr oc e s s i ng  [ 3] .   T w va r i ous   c ur l e r e f l e c t   a r r a a nt e nna s   w i t a   co m b o   o f   co s ec - fo r m e d   d e s i g n   h a v e   b e e n   u t i l i z e d   t o   e n h a n c e   t h e   s y s t e m   p r o c e s s i n g   a n d   a r e a   [ 1 0 ] .   C F A R   (c o n s t a n t   f a l s e   a l a rm   ra t e a l g o ri t h m   w i t h   t h e   c o m b i n e d   p ro c e s s i n g   o f   m o v i n g   t a rg e t   i m p l i c a t i o n   w o u l d   b e   a   be t t e r   a c hi e ve m e nt   [ 10] .   L i ne a r   f i l t e r i ng  a ppr oa c i s   pe r f or m e by  m a t he m a t i c a l   ope r a t i ons   but   pr oduc e   bl ur   im a g e s   b u n o n - lin e a r   f ilte r in g   m e th o d s   c a n   im p r o v e   th e   e d g e   o f   th e   im a g e   [ 1 1 ] U s u a lly   e d g e s   a r e   lin k e d   wi t h   t h e   o u t e r   c o u n t o u r   o f   t h e   i m a g e   t h e r e f o r e   e d g e   a n a l y s i c a n   a l so   b e   p e r f o r m e d   f o r   t h e   se g m e n t a t i o n   a n d   fe a t u r e s   m a y   a l s o   b e   e x t r a c t e d   [ 1 2 ] .   T h e   m a i n   m o t i v e   o t h e   fu z z y   b a s e d   m o r p h o l o g i c a l   c o m p o n e n t   w a s   t o   ach i ev h u g co n j o i n i n g   ed g ch ar act er i s t i cs   o f   t h i m ag [ 1 2 ] .       3.   PR O B L E M   S T A T E M E N T   Fo r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   c a n   b e   i n   a n y   s h a p e   a n d   s i z e   a n d   m a y   c a u s e   d r e a d f u l   a c c i d e n t s   i f   t h e y   a r e   n o t   de t e c t e on  e a r l ba s i s .   D e br i s   m a ha r m   pi l ot s ,   pa s s e nge r   a s   w e l l   a s   a i r c r a f t   a nd  i nf r a s t r uc t ur e   l os s .   F O D   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     IS S N :   2502 - 4752        Re c o g n i z i n g   Fo r e i g n   O b j e c t   D e b r i s   ( FO D ) :   Fa l s e   Al a r m   Re d u c t i o n   I m p l e m e n t a t i o n   ( Ta l h a   K h a n )   43   can   b t o o l ,   w i r e,   s t r i p ,   h ar d w ar m et al l i p ar t c o n n e c to r s n u ts b o lts   a n d   n o z z le s T h e r e   a r e   s o   m a n y   e a r lie r   re s e a rc h   w o rk s   a v a i l a b l e   i n   w h i c h   s e v e ra l   m e t h o d o l o g i e s   a n d   t e c h n i q u e s   h a v e   b e e n   d e s i g n e d   a n d   d e v e l o p e d   to   r e c o g n iz e   F o r e ig n   o b j e c d e b r is   e x a c tly   a n d   f la w le s s ly F o r   th e   s e c u r ity   o f   a ir c r a f t   an d   t o   av o i d   f u r t h er   lo s s e s a n   in te llig e n a n d   s m a r s y s te m   is   s tr o n g ly   n e e d e d   th a m u s b e   e n o u g h   c o m p e te n to   d e te c th e   Fo r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   ( FO D )   a c c u r a t e l y   a n d   p r e c i s e l y .   T o   e l i m i n a t e   t h e   i s s u e ,   w e   h a v e   p r o p o s e d   a   c o s t - ef f ect i v s o l u t i o n   b as ed   o n   t ra n s d u c e rs   a n d   i m a g e   p ro c e s s i n g   a l g o ri t h m   b a s e d   o n   i n f ra re d   i m a g e s   f o t h e   ri g o F O D   i n v e s t i g a t i o n .   T h e   m a i n   p ro b l e m   w a s   t h e   e x i s t e n c e   o f   m i s s e d   i n f o rm a t i o n ,   h i g h   f a l s e   a l a rm   ra t e   an d   er r o r s   i n   co m p r es s ed   i m ag es .   T o   m i t i g at t h i s s u e,   t r an s m i s s i o n   p r o t o co l   w as   n eed ed   i n   t h ap p l i cat i o n   la y e r  s o  th a t th e  c o m p r e s s e d  im a g e s  m u s t b e  r e c e iv e d  p r o p e r ly  a n d  a c c u r a te ly  in  a  r ig h t o r d e r .       4.   ME T H O D O L O G Y   In   l a rg e   f i e l d   i n f ra re d   s y s t e m   n e e d e d   h i g h   d a t a   ra t e   b a n d w i d t h   f o t h e   i m a g e s .   O u p ro p o s e d   al g o r i t h m   s eg m en t ed   th e   im a g e s   b y   O T S U   s e g m e n ta tio n   ( im a g e   d is tr ib u tio n )   p r o c e d u r e   a n d   d e te c te d   th e   ed g es   b y   m o r p h o l o g i cal   t ech n i q u e.   T h q u es t i o n   ar i s es   m o s t l y   i s   t h at   h o w   can   w ach i ev t h accu r acy   an d   pr e c i s i on  i de t e c t i ng  t he   r e a l   t a r ge t e obj e c t s   t m i ni m i z e   t he   f a l s e   al ar m .     4 .1 OT S U   a n d   E d g e   P r o c e s s i n g   Se t t i n g   o f   t h r e s h o l d   l e v e l   w a s   q u i t e   c o m p l e x   d u e   t o   t h e   a m b i g u i o u s   s u r r o u n d i n g s   a n d   d i s s i m i l a r i t i e s   in   g r e y s c a le   o f   in f r a r e d   im a g e s W e   h a v e   tw o   ty p e s   o f   f ilte r in g   a p p r o a c h e s lin e a r   f ilte r in g   a p p r o a c h   w a s   pe r f or m e by   ma t h e ma t i c a l   o p e r a t i o n s   b u t   p r o d u c e d   b l u r   i ma g e s   b u t   n o n - lin e a r   f ilte r in g   a p p r o a c h e s   c a n   im p r o v e  th e  im a g e  e s d g e s  a s  th e  e d g e s  a r e  c o r r e la te d  w ith  im a g e  b o u n d a r ie s .     We   h a v e   u s e d   i t e r a t i v e   O T S U   s e g m e n t a t i o n   m e t h o d   t h a t   c a n   b e   c o n s i d e r e d   a s   r e a l   i m a g e   p r o c es s i n g   al g o r i t h m .   Ed g e   d e t e c t i o n   w a s   d o n e   b y   m o r p h o l o g y .   M o r p h o l o g i c a l   g r a d i e n t   c a n   b e   e l a b o r a t e d   a s   t h e   c h a n g e   in   m a x im u m   a n d   m in im u m   g r e y s c a le .   It   h a s   t h e   c a p a b i l i t y   t o   i m p ro v e   t h e   i m a g e .   IR S T   (In f ra re d   s e a rc h   a n d   tr a c k )   c a p tu r e d   th e   r e a im a g e s   in   c o m p l ic a te d   lo n g   b la c k   c o lo u r e d   r u n w a y s   th a h a s   b e e n   te s te d   a n d   va l i da t e d.   O T S U   s e gm e nt a t i on  a nd  m or phol ogi c a l   pr oc e s s i ng  ha s   be e done   on  or i gi na l   i nf r a r e i m a ge s .   De b r i s   f a l s e   a l a r m   h a s   b e e n   m i n i m i z e d   b y   f u s i o n   d e c i s i o n   c r i t e r i o n   a l g o r i t h m .     4 . 2 Fe a t u r e   Ex t r a c t i o n   Af t e r   p e r f o r m i n g   t h e   OT S d i s t r i b u t i o n   a n d   m o r p h o l o g i c a l   p r o c e s s i n g   i t   wo u l d   b e   h a r d e r   t o   d i s c r i m i n a t e   t h e   acu t al   t ar g et s   f r o m   o t h er   f ak al er t   el em en t s   as   t h ey   h av s am g r ey   s cal f eat u r es .     S ev er al   ch ar act er i s t i cs   we r e   o b t a i n e d   wh i c h   c a n   h e l p   us   t di s t i ngui s be t w e e a c t ua l   de br i s   t a r ge t s   a nd  ot he r   s i m i l a r   j a m m i ng  el em en t s .   L en g t h   w i d t h   r at i o   w az  an al y zed .     4 . 3 . S NR  a n d   Co n s t r a t   r a t i o     SN R   w a s   c a l c u l a t e d   t o   i n v e s t i g a t e   t h e   i n t e n s i t y   l e v e l   c o m p a r e d   t o   t h e   s u r r o u n d i n g s   u s i n g   t h e   fo l l o w i n g   e x p r e ssi o n .         =  āˆ’     (1 )     In   t h e   e q u a t i o n   n o .   1      an d      can   b co n s i d er ed   as   g r ey s cal v al u o f   act u al   t ar g et   an d   r u n w ay   su r r o u n d i n g a n d   σ   i t h e   v a r i a n c e   o f   t h e   si z e .     Th e   l o c a l   c o n t r a s t   r a t i o   c a n   b e   e s t i m a t e d   a s        =  āˆ’     (2 )     Wh e r e      re p re s e n t s   t h e   a v e ra g e   v a l u e   o f   s e g m e n t a t i o n   a n d      re p re s e n t s   t h e   a v e ra g e   v a l u e   o f   t h e   ba c kgr ound.     4 . 4 Cl a s s i f i e r     Mo v i n g   d e b r i s   o r   d e b r i s   c o m m o n l y   e x h i b i t   l e g i t i m a t e   f r a m e s   i n   s e q u e n c e   o f   t h e   i m a g e .   W h i l e   ja m m i n g   e l e m e n t s   p a t te r n   a r e   ha pha z a r a nd  i r r e gul a r .   O t he   ba s i s   of   t he s e   t he   m ot i on  i s   e xt r a c t e d.   Fi g u r e   2   d is p la y s   th e   in f r a r e d   im a g e   p r o c e s s in g   r e s u lts   a f te r   th e   s e g m e n ta tio n   a n d   m o r p h o lo g ic a im a g e   p r o c e s s in g Th e   f e a u r e   e x t r a c t i o n   t e c h n i q u e   w a s   a l s o   p e r f o r m e d   t o   m i n i m i z e   t h e   fa l s e   a l a r m   r a t e   a n d   t o   e n h a n c e   t h e   id e n tic a tio n  r a tio  h ig h .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       IS S N :   2502 - 4752   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o 1 Ju l y   201 8   :   41   –   46   44       Fi g u r e   2 .   Im a g e   Pr o c e s s i n g   O u t c o m e s       Fi g u r e   i l l us t r a t e s   t he   m a i f l ow   of   t he   pr opos e r e s e a r c f or   t he   f or e i gn  obj e c t   de br i s   id e n tif ic a tio n U ltr a s o n ic   s e n s o r s   d e te c th e   p r e s e n c e   o f   th e   o b st a c l e s,   o b j e c t a n d   d e b r i a n d   i n f r a r e d   i m a g e ar t r an s m i t t ed   t h r o u g h   co m m u n i cat i o n   p r o t o co l   t h at   w as   u s ed   i n   t h co n f er en ce  p ap er   r el at ed   t o   t h i s   en h an ced   r es ear ch   w o r k   [ 1 3 ] .           Fi g u r e   3.   M a i F l ow   D i a gr a m   [ 13]     Fi g u r e   de m ons t r a t e s   t he   t r a ns m i s s i on  an d   t h d el i v er y   o f   t h i m ag es   t h r o u g h   W i - Fi .   T h e   tr a n s m is s io n  p r o to c o l h a s  b e e n  d is c u s s e d  in  d e ta il in  th e  p r e v io u s  p a p e r  [ 1 3 ] .             Fi g u r e   4.   D e m ons t r a t i on  of   T r a ns m i s s i on  P r ot oc ol   [ 13]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   S c i     IS S N :   2502 - 4752        Re c o g n i z i n g   Fo r e i g n   O b j e c t   D e b r i s   ( FO D ) :   Fa l s e   Al a r m   Re d u c t i o n   I m p l e m e n t a t i o n   ( Ta l h a   K h a n )   45   5.   RE S UL T S   ANAL YS I S   Fi g u r e   5   s h o w s   t h e   s e n s o r   s t a t u s   i n   t h e   p r e s e n c e   of   t he   f or e i gn  obj e c t   de br i s   a s   i t   w oul be   de t e c t e by  t he   ul t r a s oni c   s e ns or s .         Fi g u r e   5.   G U I   i t he   Ex i s t e n c e   of   De b r i s   [1 3 ]     Fi g u r e   6   p or t r a ys   t he   va r i ous   vi gi l a nt   obs e r va t i ons   (L o w = 0 ,   M o d e ra t e = 0 . 5 ,   S e v e re = 1 )   in   th e   pr e s e nc e   of   t he   f or e i gn  obj e c t   de br i s .   T he   s e ns or   out put   de pi c t s   t he   e xa c t   i nve s t i ga t i on  of   t he   de br i s .           Fi g u r e   6.   S e ns or   A l e r t   L e ve l s       6.   CO NCL US I O N     Ex p e r i m e n t a l   o u t c o m e s   c o n f i r m e d   t h a t   o u r   p r o p o s e d   r e s e a r c h   w o r k e r   w e l l   o r   e q u i v a l e n t   t o   t h e   ear l i er   r el at ed   w o r k .   O u r   s u g g es t ed   ap p r o ach   co n s i s t ed   o f   t r an s d u cer s   an d   i m ag p r o ces s i n g   al g o r i t h m   w i t h   le s s   f a k e   a le r ts   is   a   c o s t - ef f ect i v r es o l u t i o n   i n   co n t r as t   t o   al l   o t h er   r ecen t   ap p r o ach es .   C u r r en t   p r o ced u r s   l i k Ra d a r   b a s e d ,   t r a n s u c e r s   b a s e d   a n d   d ro n e   b a s e d   a p p ro a c h e s   c a n n o t   b e   t h o u g h t - out   a s   a   c os t - ef f ect i v s o l u t i o n .   We   h a v e   t r i e d   o u r   b e s t   t o   m i t i g a t e   t h e   f a k e   a l e r t   r a t e   b y   u s i n g   M S E R   u p   t o   1 0 %   i n   o u r   p r e v i o u s   p a p e r   [ 1 3 ]   an d   n o w   w h av p er f o r m ed   i n f r ar ed   i m ag es   p r o ces s i n g s   b as ed   o n   t h O T S U   s eg m en t ai o n ,   m o r p h o l o g i cal   im a g e   o r   e d g e   p r o c e s s in g   a n d   f e a tu r e   e x tr a c tio n A s   a   f u tu r e   w o r k   th is   r e s e a r c h   w o r k   c a n   b e   e x p a n d e d   m o r e   by  a ppl yi ng  M L P   ( m ul t i - la y e r   p e r c e p tr o n )   a s   a   c la s s if ie r   to   e lim in a te   th e   f a ls e   a la r m   m o r e   a c c u r a te ly   a n d   pr e c i s e l y.       ACK NO W L E DG E M E NT S       Fi n a n c i a l   a s s i s t a n c e   f o r   t h i s   r e s e a r c h   b y   t h e   I I U M   R e s e a r c h   M a n a g e m e n t   C e n t e r   ( R M C )   v i a   R I G Gr a n t   No   R I GS   1 5 - 147 - 0147  i s   hi ghl a c know l e dge d .       RE F E RE NCE S     [1   X.   C a o ,   G.   Go n g ,   M .   L i u   a n d   J .   Qi ,   " F o r e i g n   Ob j e c t   De b r i s   De t e c t i o n   o n   Ai r f i e l d   P a v e me n t   Us i n g   R e g i o n   B a s e d   Co n v o l u t i o n   N e u r a l   N e t w o r k , "   2016  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  D i gi t al   I m age   C om put i ng:   T e c hni que s   and  Ap p l i c a t i o n s   ( D I C TA) , G o ld  C o a s t, Q L D , 2 0 1 6 , p p.   1 - 6.   [2   S.   Fu t a t s u m o r i ,   K .   M o r i o k a ,   A .   K o h m u r a ,   K .   O k a d a   a n d   N .   Y o n e m o t o ,   " D e t e c t i o n   c h a r a c t e r i s t i c   e v a l u a t i o n s   o f   opt i c a l l y - co n n ect ed   w i d eb an d   9 6   G H m i l l i m et er - wa v e   r a d a r   f o r   a i r p o r t   s u r f a c e   f o r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   d e t e c t i o n , "   2016  41s t   I nt e r nat i onal   C onf e ren ce  o n   I n f ra red .   [3   Z.   K a n g   a n d   T.   H o n g ,   " A   n e w   SA R   i m a g i n g   s c h e m e   i n   f o r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   d e t e c t i o n , "   2012  5t I nt e r nat i onal   Co n g r e s s   o n   I m a g e   a n d   S i g n a l   P r o c e s s i n g , C h o n g q in g , 2 0 1 2 , p p . 9 5 2 - 956.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       IS S N :   2502 - 4752   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o 1 Ju l y   201 8   :   41   –   46   46   [4   O' Do n n e l l ,   M .   J . ,   Ai r p o r t   F o r e i g n   Ob j e c t   De b r i s / Da ma g e   ( F o d D e t e c t i o n   E q u i p m e n t ,   A d v i s o ry   C i rc u l a o f   U . S .   De p a r t me n t   o f   T r a n s p o r t a t i o n ,   F e d e r a l   Av i a t i o n   Ad mi n i s t r a t i o n ,   2 0 0 9 .   [5   F.   N s e n g i y u m v a ,   C .   Pi c h o t ,   I .   A l i f e r i s ,   J .   La n t e r i   a n d   C .   M i g l i a c c i o ,   " M i l l i m e t e r - wa v e   i ma g i n g   o f   f o r e i g n   o b j e c t   de br i s   ( F O D )   ba s e on  t w o - di m e ns i ona l   a ppr oa c h, "   2015  I E E E   C onf e r e nc e   on  A nt e nna  M e as ur e m e nt s   &   Ap p l i c a t i o n s   ( C AM A) , C h ia n g  M a i, 2 0 1 5 , p p . 1 - 4.   [6   M.   P u g h ,   J .   B r e w e r   a n d   J .   K v a m ,   " S e n s o r   f u s i o n   f o r   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   u n d e r   f a l s e   a l a r m   c o n s t r a i n t s , "   2015  I E E E   Se ns or s   A ppl i c at i ons   Sy m pos i um   ( SA S) , Z a d a r .   [7   Qi we i   Da i ,   W .   W a n g   a n d   Z .   C h e n ,   " I n f r a r e d   t a r g e t   d e t e c t i o n   a n d   f a l s e   a l a r e l i mi n a t i o n   b a s e d   o n   mu l t i - fe a t u r e   fu si o n   d e c i si o n , "   2016  P r ogr e s s   i E l e c t r om agne t i c   R e s e ar c Sy m pos i um   ( P I E R S) S h a n g h a i,  2 0 1 6 p p 2 7 1 9 - 2723. M oha N ,   U nde l a n T M ,   R obbi ns   W P .   P ow e r   E l e c t r oni c s .   N e w   Y or k:   J ohn  W i l e &   S ons .   2005:   11 - 13.     [8   N. Ya ma mo t o ,   T .   Ume z a wa ,   A.   Ka n n o ,   K.   Ak a h a n e   a n d   T .   Ka wa n i s h i ,   " Hi g h - sp eed   p h o t o n i d ev i ce  t ech n o l o g i es  in   o p tic a f ib e r   c o n n e c te d   m illim e te r - wa v e   r a d a r   s y s t e f o r   f o r e i g n   o b j e ct   d eb r i d et ect i o n   o n   r u n w ay s, 2014  XXXI t h   U RS I   G e n e r a l   As s e m b l y   a n d   S c i e n t i f i c   S y m p o s i u m   ( U RS I   G AS S ) , B e ij in g , 2 0 1 4 .   [9   A.   Ka n n o   a n d   T .   Ka wa n i s h i ,   ā€œ Op t i c a l   F M - CW   s i g n a l   g e n e r a t i o n   f o r   m i l l i m e t e r - wa v e   a n d   o p t i c a l   i ma g i n g , ā€   Pr o c e e d i n g s   o f   I n t e r n a t i o n a l   To p i c al   M e e t i ng  on  M i c r ow av e   P hot oni c s   ( M W P ) , 2 0 1 3 , p p . 1 0 8   –   111.   [1 0   P.   Fe i l ,   A .   Ze i t l e r ,   T.   P.   N g u y e n ,   C .   Pi c h o t ,   C .   M i g l i a c c i o   a n d   W .   M e n z e l ,   " Fo r e i g n   o b j e c t   d e b r i s   d e t e c t i o n   u s i n g   7 8   G H sen so r   w i t h   co sec  an t en n a, Th e   7 t h   Eu r o p e a n   Ra d a r   C o n f e r e n c e , P a r is , 2 010,   pp.   33 - 36.   [1 1   M u n t a s a ,   I S i r a j u d i n ,   M P u r n o mo . ā€œ Ap p e a r a n c e   g l o b a l   a n d   l o c a l   s t r u c t u r e   f u s i o n   f o r   f a c e   i ma g e   re c o g n i t i o n ,"   TELK O M N I K Te l e c o m m u n i c a t i o n ,   C o m put i ng,   E l e c t r oni c s   and  C ont r ol . 2 0 1 1 ; 9  ( 1 ) ; 1 2 5 - 132 .   [1 2   Zh a n g   J i a n - ro n g ,   Y .   y .   G u o   a n d   G .   q .   Y a n g ,   " A i rp o rt   ru n w a y   d e b ri s   d e t e c t i on  ba s e on  w e i ght e f uz z mo r p h o l o g y   a l g o r i t h m, "   2010  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  C om put e r   A ppl i c at i on  and  Sy s t e m   M ode l i ng  (IC C A S M   2 0 1 0 ) , T a iy u a n , 2 0 1 0 , p p . V 1 - 713 - V1 - 716.   [1 3   Ta l h a   A h m e d   K h a n ,   Ze e s h a n   Sh a h i d ,   M o h a m m a d   A l a m ,   Ma z l i h a m   b i n   Mo h d   S u’ ud, ā€   F or e i gn  O bj e c t   D e br i s   (F O D i d e n t i f i c a t i o n :   A   c o s t   e f f e c t i v e   i n v e s t i g a t i o n   o f   F O D   u s i n g   e l e c t ro   o p t i c a l   s e n s o rs   a n d   i m a g e   p ro c e s s i n g ā€ ,   Pr o c .   o f   t h e   4 t h   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S m a r t   I n s t r u m e n t a t i o n ,   M e a s u r e m e n t   a n d   Ap p l i c a t i o n s   ( I EEE - IC S IM A ),   28 - 30  N ove m be r   2017,   P ut r a j a ya ,   M a l a ys i a     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.