ادغام تصاویر

بیشتر الگوریتم های طبقه بندی داده های سنجش از دور براساس ویژگی ها و اطلاعات طیفی پیکسل ها عمل می کنند. این مسئله باعث نادیده گرفتن اطلاعات مکانی سودمند و قابل استخراج بسیاری، مانند بافت تصاویر می شود. محیط شهری بافت ناهمگنی دارد که شناسایی انواع کاربری ها را به فرایندی دشوار و پیچیده تبدیل کرده است. در این پژوهش تأثیر استفاده از بافت تصویر تک باند سنجنده ALI (Advanced Land Imager) بر دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی سنجنده هایپریون«Hyperion» در محیط های شهری بررسی شد. طبقه بندی با استفاده از روش جنگل های تصادفی[1] و در پنج سناریوی مختلف انجام شد: سناریوی شماره 1: طبقه بندی اطلاعات طیفی تصویر ادغام شده به روش [1]CNT(بدون لحاظ کردن اطلاعات بافت)؛ سناریوهای 2، 3، 4 و 5: طبقه بندی تصویر CNT با افزوده شدن بردارهای ویژگی بافت حاصل از روش ماتریس هم وقوعی در اندازه های پنجره 3، 5، 7 و 9 هستند. براساس یافته های این تحقیق، افزودن بافت به طیف تصویر ادغامی به روش CNT دقت طبقه بندی را بهبود چشمگیری داد، به گونه ای که دقت کلی بر اثر افزودن بافت با حدود ده درصد افزایش، از 80.47% به 90.74% رسید. بسیاری از پوشش های کاربری مانند جاده، بافت مسکونی، صنایع کوچک و پراکنده و صنایع متمرکز نیز در زمینه دقت تولیدکننده و مصرف کننده رشد چشمگیری را شاهد بودند. پارامتر خطای OOB[1] با 11% کاهش، از 19.86 به 8.87% رسید. بردارهای ویژگی مانند میانگین و کنتراست نیز، توانستند از لحاظ میزان اهمیت در رتبه های بالا قرار گیرند. همچنین، افزایش اندازه پنجره منجر به بهبود بیشتر دقت طبقه بندی شد، به گونه ای که اندازه پنجره 9 بهترین عملکرد را در پی داشت.

یکی از روشهای ساده و معروف ادغام تصاویر ماهواره ای، روش IHS میباشد. بر طبق مطالعات گذشته، هنگامیکه نسخه های مختلف روش IHS روی تصاویر ماهوارهای با قدرت تفکیک مکانی بالا اجرا میگردد، اعوجاجات فراوانی به علت تفاوت منحنی پاسخ طیفی تصویر چند طیفی و تصویر پانکروماتیک به وجود میآید. در این تحقیق از اطلاعات مفید منحنی پاسخ طیفی تصویر چند طیفی و باند پانکروماتیک سنجنده در فرایند ادغام استفاده شده است. بر اساس روش ادغام FIHS، هفت حالت مختلف برای تشکیل تصویر شدت با در نظر گرفتن ضرایبی که با استفاده از منحنی های پاسخ طیفی سنجنده محاسبه می شوند، بررسی شدهاند. به این صورت که وضعیت قسمت های مشترک و غیرمشترک منحنی های پاسخ طیفی سنجنده های چند طیفی و پانکروماتیک ارزیابی می گردند و ضرایب مختلفی برای باندهای چند طیفی در محاسبه مؤلفه شدت برآورد می شوند. سپس ادغام به روشFIHS  بر اساس مؤلفه شدت جدید انجام می شود. این نتایج به وسیله سه معیار طیفی و یک معیار لبه بررسی گردید. با توجه به نتایج متفاوت حاصل از معیارها بر اساس چهار معیار گفته شده یک رتبه بندی انجام گردید و بر اساس آن روش های مورد آزمون رتبه ای از 1 تا 8 گرفتند. نتایج محاسبه معیارهای طیفی و مکانی گوناگون نشان میدهند که استفاده از قسمت های خارج از منحنی پاسخ طیفی باند پانکروماتیک بهترین نتیجه را حاصل می کند. روش پیشنهادی نسبت به سایر روشهای ادغام IHS با استفاده از منحنی پاسخ طیفی بهتر عمل میکند. سرعت و دقت مطلوب از نتایج استفاده از اطلاعات منحنی پاسخ طیفی باندهای سنجنده ها در ادغام تصاویر ماهواره ای می باشد.