Araştırma Makalesi

3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması

Cilt: 11 Sayı: 1 25 Mart 2022
PDF İndir
EN TR

3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması

Öz

Hiperspektral görüntü sınıflandırma, uzaktan algılanan görüntülerin analizi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir hiperspektral görüntü, uygulamalarda büyük potansiyele sahip olan yer nesnelerinin zengin spektral bilgilerini ve uzamsal bilgilerini içermektedir. Spektral uzamsal bilgi kullanımı hiperspektral görüntü sınıflandırmasının performansını önemli ölçüde arttırmaktadır. Hiperspektral görüntüler, 3B küpler biçiminde gösterilmektedir. Bu nedenle, 3B uzamsal filtreleme, bu tür görüntülerdeki spektral uzamsal özellikleri eşzamanlı olarak çıkarmak için doğal olarak basit ve etkili bir yöntem sunmaktadır. Bu çalışmada, hiperspektral görüntü sınıflandırması için bir 3B evrişimli sinir ağı (3B ESA) yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntem, derin spektral uzamsal birleştirilmiş özellikleri etkin bir şekilde çıkarmaktadır. Aynı zamanda herhangi bir ön işleme veya son işleme dayanmadan hiperspektral görüntü küpü verileri toplu olarak görüntülemektedir. Hiperspektral görüntü küpü önce küçük üst üste binen 3B parçalara bölünmektedir. Daha sonra bu parçalar, spektral bilgileri de koruyan birden çok bitişik bant üzerinde bir 3B çekirdek işlevi kullanarak 3B özellik haritaları oluşturmak için işlenmektedir. Önerilen yöntem indian pines, pavia üniversitesi ve botswana veri setleri ile test edilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, indian pines için %99,35, pavia üniversitesi için %99,90 ve botswana için ise %99,59 genel doğruluk sonuçları elde edilmiştir. Sonuçlar, 4 farklı derin öğrenme tabanlı yöntemle karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlardan, önerilen 3B ESA yöntemimizin daha iyi performans gösterdiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Li Y, Zhang H, Shen Q. Spectral-spatial classification of hyperspectral imagery with 3D convolutional neural network. Remote Sens. 2017;9(1). https://doi: 10.3390/rs9010067.
  2. [2] Sun H, Ren J, Zhao H, Yan Y, Zabalza J, Marshall S. Superpixel based feature specific sparse representation for spectral-spatial classification of hyperspectral images. Remote Sens. 2019;11(5). https://doi: 10.3390/rs11050536.
  3. [3] Dou P, Zeng C. Hyperspectral image classification using feature relations map learning. Remote Sens. 2020;12(18). https://doi: 10.3390/RS12182956.
  4. [4] Ahmad M. Spatial prior fuzziness pool-based interactive classification of hyperspectral images. Remote Sens. 2019;11(9):1–19. https://doi: 10.3390/rs11091136.
  5. [5] Ahmad M, Khan MA, Mazzara M, Distefano S, Ali M, Sarfraz MS. A Fast and Compact 3-D CNN for Hyperspectral Image Classification. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 2020:1–5. https://doi: 10.1109/LGRS.2020.3043710.
  6. [6] Wang Y, Yu W, Fang Z. Multiple Kernel-based SVM classification of hyperspectral images by combining spectral, spatial, and semantic information. Remote Sens. 2020;12(1). https://doi: 10.3390/RS12010120.
  7. [7] Ham JS, Chen Y, Crawford MM, Ghosh J. Investigation of the random forest framework for classification of hyperspectral data. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2005;43(3):492–501. https://doi: 10.1109/TGRS.2004.842481.
  8. [8] Alcolea A, Paoletti ME, Haut JM, Resano J, Plaza A. Inference in supervised spectral classifiers for on-board hyperspectral imaging: An overview. Remote Sens. 2020;12(3):1–29. https://doi: 10.3390/rs12030534.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

25 Mart 2022

Gönderilme Tarihi

5 Nisan 2021

Kabul Tarihi

25 Mayıs 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 11 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Fırat, H., & Hanbay, D. (2022). 3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 11(1), 19-28. https://doi.org/10.46810/tdfd.909817
AMA
1.Fırat H, Hanbay D. 3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması. TDFD. 2022;11(1):19-28. doi:10.46810/tdfd.909817
Chicago
Fırat, Hüseyin, ve Davut Hanbay. 2022. “3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması”. Türk Doğa ve Fen Dergisi 11 (1): 19-28. https://doi.org/10.46810/tdfd.909817.
EndNote
Fırat H, Hanbay D (01 Mart 2022) 3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması. Türk Doğa ve Fen Dergisi 11 1 19–28.
IEEE
[1]H. Fırat ve D. Hanbay, “3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması”, TDFD, c. 11, sy 1, ss. 19–28, Mar. 2022, doi: 10.46810/tdfd.909817.
ISNAD
Fırat, Hüseyin - Hanbay, Davut. “3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması”. Türk Doğa ve Fen Dergisi 11/1 (01 Mart 2022): 19-28. https://doi.org/10.46810/tdfd.909817.
JAMA
1.Fırat H, Hanbay D. 3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması. TDFD. 2022;11:19–28.
MLA
Fırat, Hüseyin, ve Davut Hanbay. “3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması”. Türk Doğa ve Fen Dergisi, c. 11, sy 1, Mart 2022, ss. 19-28, doi:10.46810/tdfd.909817.
Vancouver
1.Hüseyin Fırat, Davut Hanbay. 3 Boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı Kullanılarak Hiperspektral Görüntülerin Sınıflandırılması. TDFD. 01 Mart 2022;11(1):19-28. doi:10.46810/tdfd.909817

Cited By