Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması
Spektral ayrıştırma ve komşu piksel ilişkisi temelli hiperspektral ve multispektral görüntülerin kaynaştırılması
Yazar: Çeşmeci, Davut
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 38 No. 4, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Görüntü kaynaştırma,hiperspektral,multispektral,spektral ayrıştırma,komşuluk pikselleri

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.

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.