Protupješačke mine i dalje predstavljaju značajnu prijetnju za sigurnost ljudi desetljećima nakon prestanka sukoba ubijajući ili osakaćujući tisuće žrtava svake godine. Ovaj doktorski rad se bavi rješavanjem glavnih tehnoloških ograničenja postojećih metoda u humanitarnom razminiranju koje se oslanjaju na detekciju metalnih predmeta, što postupak razminiranja čini sporim, skupim i opasnim. Konkretno, cilj rada je nadgraditi postojeće metode da bi se omogućio prijelaz s tradicionalnog koncepta detekcije metalnih predmeta na koncept identifikacije metalnih predmeta. Provedeno istraživanje podijeljeno je u tri dijela. U prvom dijelu raspravlja se o novom pristupu mjerenja tenzora magnetske polarizabilnosti u vremenskoj domeni korištenjem impulsnog detektora metala i elektromagnetskog sustava za praćenje. Procjena točnosti mjerenja napravljena je korištenjem simulacija tenzora magnetske polarizabilnosti u frekvencijskoj domeni. Kako bi se omogućila usporedba, razvijena je nova metodologija za transformaciju tenzora magnetske polarizabilnosti iz frekvencijske u vremensku domenu koja se temelji na upotrebi diskretnog spektra relaksacijskih frekvencija. Drugi dio rada predstavlja metodu temeljenu na primjeni konvolucijske neuronske mreže za brzu procjenu dubine metalnog predmeta iz podataka linijskog odziva detektora metala. Treći i posljednji dio rada predstavlja novu metodu klasifikacije temeljenu na primjeni konvolucijske neuronske mreže za identifikaciju malih metalnih predmeta od praktičnog interesa u humanitarnom razminiranju. Ostvareni znanstveni doprinos disertacije je: 1.) Metoda mjerenja tenzora magnetske polarizabilnosti korištenjem impulsnog detektora metala, 2.) Metoda vrednovanja značajki izvedenih iz tenzora magnetske polarizabilnosti u vremenskoj domeni s primjenom na klasifikaciju metalnih objekata, i 3.) Metoda za klasifikaciju metalnih objekata u humanitarnom razminiranju zasnovana na strojnom učenju.