[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
آمار نشریه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
آمار سایت
مقالات منتشر شده: 335
نرخ پذیرش: 63.1
نرخ رد: 36.9
میانگین داوری: 208 روز
میانگین انتشار: 343 روز
..
:: دوره 12، شماره 2 - ( 6-1403 ) ::
جلد 12 شماره 2 صفحات 81-59 برگشت به فهرست نسخه ها
تلفیق چندمقیاسی تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک مکانی بالا با استفاده از فیلترهای هدایت پذیر گوسین و نقشه تمایز موضعی
نگار جوهری ، رضا شاه حسینی* ، مهدی حسنلو ، امین صداقت ، نازیلا محمدی ، سیامند اوستان
دانشگاه تهران
چکیده:   (927 مشاهده)
تصاویر ماهواره­ای با توان­ تفکیک مکانی بالا دربردارنده عوارض موضعی ساختاری در فرکانس­های متعدد بوده که چالش­های اساسی را به­ هنگام پردازش و تولید محصولات قابل­ اعتماد سنجش ­ازدور و فتوگرامتری از جمله تلفیق تصاویر چندطیفی با باند پنکروماتیک ایجاد خواهند کرد. درنتیجه، تعادل میان اعوجاجات طیفی و مکانی، کاهش یافته و تصاویر حاصل، از واقع­ گرایی لازم برخوردار نخواهند بود. این مساله، مانعی اساسی برای بسیاری از روش­های سنتی و یادگیرنده است. به­ علاوه، اختلاف میان داده آموزشی و تست و همچنین عدم دسترسی به داده مرجع، می­ تواند تعمیم ­پذیری روش­ های یادگیرنده را تحت­ الشعاع قرار دهد. بدین­ منظور، این تحقیق با ارائه رویکردی دومرحله ­ای، به ­دنبال بهبود فرآیند تلفیق پیکسل­ مبنا (پن­شارپ ­کردن) تصاویر ماهواره ­ای است. در مرحله اول ، عوارض ساختاری موضعی در رویکردی چندمقیاسی با استفاده از نقشه معیار میانه حاصل از فیلترهای هدایت ­پذیر گوسین در حوزه مکان و با الهام از الگوریتم شاخص تبدیل ویژگی مستقل از مقیاس (SIFT) در ادغام با تابع مدل­سازی انتقال (MTF) سنجنده بازسازی می­شوند. در ادامه، نقشه تمایز دودویی با استفاده از گرادیان­های مورفولوژیکی و آستانه ­گذاری اتسو (OTSU) ایجاد می­شود. تصویر بازسازی ­شده حاصل به‌عنوان تصویر راهنما و نقشه تمایز به ­عنوان فیلتر راهنما درنظرگرفته­ شده و به منظور بهبود عملکرد و تعمیم ­پذیری مجموعه ­ای از روش­های شاخص ارائه ­شده تلفیق در چارچوب­ های محاسباتی متنوع (مبتنی و عدم مبتنی بر یادگیری عمیق) اعمال می­شود. به­ منظور ارزیابی از چارچوب­ های متنوع، ازجمله، پارامترهای مبتنی و عدم مبتنی بر تصویر مرجع استفاده­ شده که نتایج کمی و کیفی حاصل از بهبود عملکرد روش­های انتخابی و افزایش واقع­ گرایی فرآیند تلفیق است. از این میان، الگوریتم شبکه پن­شارپ­ کننده مبتنی بر هرم لاپلاسین (LPPN) که مبتنی بر یادگیری عمیق بوده، عملکرد بهتری در مقایسه با روش­های دیگر داشته که با استفاده از رویکرد پیشنهادی بهبود یافته ­است. میانگین معیار ارزیابی بدون مرجع (QNR) روش­های انتخابی با استفاده از رویکرد پیشنهادی از 0/931 به 0/9430 و میانگین معیار ارزیابی ترکیبی بدون مرجع (HQNR) از 0/920 به 0/931 افزایش یافته است. همچنین میانگین اعوجاجات طیفی و مکانی نیز به­ ترتیب از 0/05 به 0/04 و از 0/0576 به 0/0483 کاهش یافته است. میانگین معیار زاویه طیفی (SAM) نیز از 3/5022 به 3/268  کاهش یافته است که در مجموع، حاکی از کاهش اعوجاجات و بهبود واقع­ گرایی فرآیند تلفیق هستند.


 
واژه‌های کلیدی: تلفیق تصاویر سنجش‌ازدوری، فیلترهای هدایت‌پذیر گوسین، نقشه تمایز، گرادیان مورفولوژیکی، MTF سنجنده، الگوریتم LPPN
متن کامل [PDF 1740 kb]   (228 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سنجش از دور
دریافت: 1402/7/16 | پذیرش: 1403/7/17 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1403/8/8 | انتشار: 1403/8/8
فهرست منابع
1. [1] X. Jiang, J. Ma, G. Xiao, Z. Shao, and X. Guo, "A review of multimodal image matching: Methods and applications," Information Fusion, vol. 73, pp. 22-71, 2021. [DOI:10.1016/j.inffus.2021.02.012]
2. [2] X. Meng, H. Shen, H. Li, L. Zhang, and R. Fu, "Review of the pansharpening methods for remote sensing images based on the idea of meta-analysis: Practical discussion and challenges," Information Fusion, vol. 46, pp. 102-113, 2019. [DOI:10.1016/j.inffus.2018.05.006]
3. [3] I. Amro, J. Mateos, M. Vega, R. Molina, and A. K. Katsaggelos, "A survey of classical methods and new trends in pansharpening of multispectral images," EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, vol. 2011, no. 1, pp. 1-22, 2011. [DOI:10.1186/1687-6180-2011-79]
4. [4] A. Arienzo, G. Vivone, A. Garzelli, L. Alparone, and J. Chanussot, "Full-resolution quality assessment of pansharpening: Theoretical and hands-on approaches," IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine, vol. 10, no. 3, pp. 168-201, 2022. [DOI:10.1109/MGRS.2022.3170092]
5. [5] Z.-R. Jin, Y.-W. Zhuo, T.-J. Zhang, X.-X. Jin, S. Jing, and L.-J. Deng, "Remote sensing pansharpening by full-depth feature fusion," Remote Sensing, vol. 14, no. 3, p. 466, 2022. [DOI:10.3390/rs14030466]
6. [6] G. Khademi and H. Ghassemian, "A multi-objective component-substitution-based pansharpening," in 2017 3rd International Conference on Pattern Recognition and Image Analysis (IPRIA), 2017: IEEE, pp. 248-252. [DOI:10.1109/PRIA.2017.7983056]
7. [7] S. Wady, Y. Bentoutou, A. Bengermikh, A. Bounoua, and N. Taleb, "A new IHS and wavelet based pansharpening algorithm for high spatial resolution satellite imagery," Advances in space research, vol. 66, no. 7, pp. 1507-1521, 2020. [DOI:10.1016/j.asr.2020.06.001]
8. [8] V. P. Shah, N. H. Younan, and R. L. King, "An efficient pan-sharpening method via a combined adaptive PCA approach and contourlets," IEEE transactions on geoscience and remote sensing, vol. 46, no. 5, pp. 1323-1335, 2008. [DOI:10.1109/TGRS.2008.916211]
9. [9] A. Garzelli, F. Nencini, and L. Capobianco, "Optimal MMSE pan sharpening of very high resolution multispectral images," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 46, no. 1, pp. 228-236, 2007. [DOI:10.1109/TGRS.2007.907604]
10. [10] G. Vivone, "Robust band-dependent spatial-detail approaches for panchromatic sharpening," IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 57, no. 9, pp. 6421-6433, 2019. [DOI:10.1109/TGRS.2019.2906073]
11. [11] B. Aiazzi, S. Baronti, and M. Selva, "Improving component substitution pansharpening through multivariate regression of MS $+ $ Pan data," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 45, no. 10, pp. 3230-3239, 2007. [DOI:10.1109/TGRS.2007.901007]
12. [12] R. Restaino, M. Dalla Mura, G. Vivone, and J. Chanussot, "Context-adaptive pansharpening based on image segmentation," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 55, no. 2, pp. 753-766, 2016. [DOI:10.1109/TGRS.2016.2614367]
13. [13] C. A. Laben and B. V. Brower, "Process for enhancing the spatial resolution of multispectral imagery using pan-sharpening," ed: Google Patents, 2000.
14. [14] J. Choi, K. Yu, and Y. Kim, "A new adaptive component-substitution-based satellite image fusion by using partial replacement," IEEE transactions on geoscience and remote sensing, vol. 49, no. 1, pp. 295-309, 2010. [DOI:10.1109/TGRS.2010.2051674]
15. [15] C. Jin, L.-J. Deng, T.-Z. Huang, and G. Vivone, "Laplacian pyramid networks: A new approach for multispectral pansharpening," Information Fusion, vol. 78, pp. 158-170, 2022. [DOI:10.1016/j.inffus.2021.09.002]
16. [16] K. Yaghoubi, A. Safdarinezhad, and M. Jafari, "A method for determining the optimum parameter of the soft filters to image fusion in the frequency domain," Journal of Space Science and Technology, vol. 14, no. 3, pp. 23-37, 2021.
17. [17] F. Palsson, J. R. Sveinsson, M. O. Ulfarsson, and J. A. Benediktsson, "Model-based fusion of multi-and hyperspectral images using PCA and wavelets," IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 53, no. 5, pp. 2652-2663, 2014. [DOI:10.1109/TGRS.2014.2363477]
18. [18] N. Ahmadian, A. Sedaghat, and N. Mohammadi, "Performance evaluation of three deep learning models in building footprint extraction from aerial and satellite images," Engineering Journal of Geospatial Information Technology, vol. 11, no. 1, pp. 105-123, 2023. [DOI:10.61186/jgit.11.1.105]
19. [19] G. Masi, D. Cozzolino, L. Verdoliva, and G. Scarpa, "Pansharpening by convolutional neural networks," Remote Sensing, vol. 8, no. 7, p. 594, 2016. [DOI:10.3390/rs8070594]
20. [20] X. Fu, W. Wang, Y. Huang, X. Ding, and J. Paisley, "Deep multiscale detail networks for multiband spectral image sharpening," IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, vol. 32, no. 5, pp. 2090-2104, 2020. [DOI:10.1109/TNNLS.2020.2996498]
21. [21] P. Wang and E. Sertel, "Channel-spatial attention-based pan-sharpening of very high-resolution satellite images," Knowledge-Based Systems, vol. 229, p. 107324, 2021. [DOI:10.1016/j.knosys.2021.107324]
22. [22] Q. Liu, H. Zhou, Q. Xu, X. Liu, and Y. Wang, "PSGAN: A generative adversarial network for remote sensing image pan-sharpening," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 59, no. 12, pp. 10227-10242, 2020. [DOI:10.1109/TGRS.2020.3042974]
23. [23] F. Ozcelik, U. Alganci, E. Sertel, and G. Unal, "Rethinking CNN-based pansharpening: Guided colorization of panchromatic images via GANs," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 59, no. 4, pp. 3486-3501, 2020. [DOI:10.1109/TGRS.2020.3010441]
24. [24] H. Wu, L. Zhang, and J. Ma, "Remote sensing image super-resolution via saliency-guided feedback GANs," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 60, pp. 1-16, 2020. [DOI:10.1109/TGRS.2020.3042515]
25. [25] B. Liu et al., "Saliency-guided remote sensing image super-resolution," Remote Sensing, vol. 13, no. 24, p. 5144, 2021. [DOI:10.3390/rs13245144]
26. [26] A. Sedaghat and N. Mohammadi, "Illumination-robust remote sensing image matching based on oriented self-similarity," ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 153, pp. 21-35, 2019. [DOI:10.1016/j.isprsjprs.2019.04.018]
27. [27] W. T. Freeman and E. H. Adelson, "The design and use of steerable filters," IEEE Transactions on Pattern analysis and machine intelligence, vol. 13, no. 9, pp. 891-906, 1991. [DOI:10.1109/34.93808]
28. [28] D. G. Lowe, "Distinctive image features from scale-invariant keypoints," International journal of computer vision, vol. 60, no. 2, pp. 91-110, 2004. [DOI:10.1023/B:VISI.0000029664.99615.94]
29. [29] Z. Wang and A. C. Bovik, "A universal image quality index," IEEE signal processing letters, vol. 9, no. 3, pp. 81-84, 2002. [DOI:10.1109/97.995823]
30. [30] R. H. Yuhas, J. W. Boardman, and A. F. Goetz, "Determination of semi-arid landscape endmembers and seasonal trends using convex geometry spectral unmixing techniques," in JPL, Summaries of the 4th Annual JPL Airborne Geoscience Workshop. Volume 1: AVIRIS Workshop, 1993.
31. [31] S. Lolli, L. Alparone, A. Garzelli, and G. Vivone, "Haze correction for contrast-based multispectral pansharpening," IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 14, no. 12, pp. 2255-2259, 2017. [DOI:10.1109/LGRS.2017.2761021]
32. [32] A. Garzelli, B. Aiazzi, L. Alparone, S. Lolli, and G. Vivone, "Multispectral pansharpening with radiative transfer-based detail-injection modeling for preserving changes in vegetation cover," Remote Sensing, vol. 10, no. 8, p. 1308, 2018. [DOI:10.3390/rs10081308]
33. [33] R. Restaino, G. Vivone, M. Dalla Mura, and J. Chanussot, "Fusion of multispectral and panchromatic images based on morphological operators," IEEE Transactions on Image Processing, vol. 25, no. 6, pp. 2882-2895, 2016. [DOI:10.1109/TIP.2016.2556944]
34. [34] A. Sedaghat and N. Mohammadi, "Uniform competency-based local feature extraction for remote sensing images," ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 135, pp. 142-157, 2018. [DOI:10.1016/j.isprsjprs.2017.11.019]
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Jovhari N, Shah-Hosseini R, Hasanlou M, Sedaghat A, Mohammadi N, Avestan S. Multi-Scale Fusion of High Spatial Resolution Satellite Images Based on Steerable Gaussian Filters and Local Saliency Map. jgit 2024; 12 (2) :59-81
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-935-fa.html

جوهری نگار، شاه حسینی رضا، حسنلو مهدی، صداقت امین، محمدی نازیلا، اوستان سیامند. تلفیق چندمقیاسی تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک مکانی بالا با استفاده از فیلترهای هدایت پذیر گوسین و نقشه تمایز موضعی. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1403; 12 (2) :59-81

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-935-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 12، شماره 2 - ( 6-1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.06 seconds with 38 queries by YEKTAWEB 4710