Araştırma Makalesi

Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması

Cilt: 38 Sayı: 4 12 Nisan 2023
PDF İndir

Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması

Öz

Hiperspektral (HS) görüntüler yüksek spektral çözünürlüğe sahip oldukları halde, teknolojik kısıtlamalardan dolayı uzamsal çözünürlükleri düşüktür. Sınıflandırma başarımının arttırılması veya daha detaylı içerik elde edilmesi gibi gereksinimlerin karşılanabilmesi için bu tip görüntülerin yüksek spektral çözünürlük yanında yüksek uzamsal çözünürlüğe de sahip olmaları faydalıdır. Bu nedenle, HS görüntülerin Multispektral (MS) görüntüler ile kaynaştırılması son yıllarda popülerliğini koruyan bir konu olarak çalışılmaktadır. Literatürde Matris Ayrıştırması (MA) temelli görüntü kaynaştırmasında, komşu piksellerin etkisini dikkate alan bir çalışma ile karşılaşılmamıştır. Bu nedenle, bu çalışmada spektral ayrıştırma ve uzamsal komşuluk etkisini dikkate alan yeni bir kaynaştırma yaklaşımı önerilmektedir. Öncelikle, spektral ayrıştırma kullanılarak hiperspektral görüntüden son eleman ve katışım oranları çıkarılmaktadır. Çıkarılan son elemalar, multispektral görüntü algılayıcısının spektral yanıtı kullanılarak multispektral spektral çözünürlüğüne taşınmaktadır. Daha sonra, multispektral görüntüdeki her bir piksel için, son elemanlar ile komşuluk piksellerinin katışım oranları kestirilmektedir. Son olarak, multispektral görüntüden kestirilen katışım haritası ile hiperspektral görüntünün son elemanları ve komşuluk pikselleri kullanılarak hem uzamsal hem de spektral çözünürlüğü yüksek görüntü elde edilmektedir. Önerilen kaynaştırma yöntemi gerçek hiperspektral görüntüler üzerinde test edilmiştir ve deneysel çalışmalar literatürdeki çalışmalara göre başarımının daha yüksek olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Hanbay, K., Hyperspectral image classification using convolutional neural network and twodimensional complex Gabor transform, J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., vol. 35, no. 1, pp. 443–456, 2020.
  2. 2. Souza Jr, C., Firestone, L., Silva, L. M., Roberts, D. Mapping forest degradation in the Eastern Amazon from SPOT 4 through spectral mixture models, Remote Sens. Environment, vol. 87, no. 4, pp. 494–506, 2003.
  3. 3. Licciardi, G. A., Villa, A., Khan, M. M., Chanussot, J., Image fusion and spectral unmixing of hyperspectral images for spatial improvement of classification maps, in Proc. IEEE Int. Conf. Geosci. Remote Sens. (IGARSS), pp. 7290–729, 2012.
  4. 4. Simoes, M., Bioucas Dias, J., Almeida, L., Chanussot, J., A convex formulation for hyperspectral image superresolution via subspace-based regularization, IEEE Trans. Geosci. and Remote Sens., 2015.
  5. 5. Wei, Q., Bioucas Dias, J. M., Dobigeon, N., Tourneret, J.-Y., Hyperspectral and multispectral image fusion based on a sparse representation, IEEE Trans. Geosci. and Remote Sens., vol. 53, no. 7, pp. 3658– 3668, Sept. 2015.
  6. 6. Liu, J. G. Smoothing Filter-based Intensity Modulation: A spectral preserve image fusion technique for improving spatial details, International Journal of Remote Sensing, vol. 21, no. 18, pp. 3461–3472, Jan. 2000.
  7. 7. Laben, C. A., Brower, B. V., Process for enhancing the spatial resolution of multispectral imagery using pan-sharpening, Patent US 6 011 875 A, 2000.
  8. 8. Yokoya, N., Yairi, T., Iwasaki, A., Coupled nonnegative matrix factorization unmixing for hyperspectral and multispectral data fusion, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 50, no. 2, pp. 528–537, Feb. 2012.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

12 Nisan 2023

Gönderilme Tarihi

14 Nisan 2021

Kabul Tarihi

10 Aralık 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 38 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Çeşmeci, D. (2023). Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(4), 2385-2396. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.915691
AMA
1.Çeşmeci D. Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması. GUMMFD. 2023;38(4):2385-2396. doi:10.17341/gazimmfd.915691
Chicago
Çeşmeci, Davut. 2023. “Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 (4): 2385-96. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.915691.
EndNote
Çeşmeci D (01 Nisan 2023) Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 4 2385–2396.
IEEE
[1]D. Çeşmeci, “Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması”, GUMMFD, c. 38, sy 4, ss. 2385–2396, Nis. 2023, doi: 10.17341/gazimmfd.915691.
ISNAD
Çeşmeci, Davut. “Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/4 (01 Nisan 2023): 2385-2396. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.915691.
JAMA
1.Çeşmeci D. Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması. GUMMFD. 2023;38:2385–2396.
MLA
Çeşmeci, Davut. “Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 38, sy 4, Nisan 2023, ss. 2385-96, doi:10.17341/gazimmfd.915691.
Vancouver
1.Davut Çeşmeci. Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması. GUMMFD. 01 Nisan 2023;38(4):2385-96. doi:10.17341/gazimmfd.915691