بررسی و ارزیابی نتایج تلفیق تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا با تصویر فراطیفی سنجنده هایپریون

با توجه به توسعه کاربرد های سنجش از دور، استفاده از تصاویری با قدرت تفکیک مکانی و طیفی بالا بطور همزمان در مطالعات پوشش زمین، بررسی مناطق شهری و پوشش گیاهی از اهمیت بسیاری برخوردار است. اطلاعات یک تصویر بر مبنای قدرت تفکیک طیفی و مکانی آن قابل استخراج است، ولی با توجه به محدودیت های تکنولوژیکی و فیزیکی سیستم های تصویر برداری نمی توانند تصاویر مورد نیاز را برای تمیز دادن اشیا هم بصورت طیفی و هم بصورت مکانی در یک زمان تهیه کنند. بنابراین تلفیق تصاویر بعنوان راه حلی برای دست یابی به چنین تصاویری با قدرت تفکیک طیفی و مکانی بالا مطرح شد. الگوریتم های تلفیق زیادی در جهت بهبود قدرت تفکیک مکانی و همچنین حفظ خصوصیات طیفی تصویر چندطیفی در سطح پیکسل توسعه یافته اند. با توجه به افزایش استفاده از داده فراطیفی ضروری است تا تکنیک های موثر در تلفیق این داده ها را بشناسیم. تعداد زیاد باند، عدم تطابق پوشش طیفی تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا با محدوده طول موج مورد استفاده تصویر فراطیفی و نسبت قدرت تفکیک مکانی بین تصویر فراطیفی و تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا از عواملی هستند که تلفیق این تصاویر را پیچیده تر می سازند. در این پژوهش تلفیق تصویر فراطیفی هایپریون با تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا از قبیل تصویر چندطیفی avnir، تصویر پانکروماتیک ali، تصویر چندطیفی irs-p6، تصویر چندطیفی و پانکروماتیک ikonos و تصویر پانکروماتیک irs-p5 مورد ارزیابی قرار گرفته است. از الگوریتم-های رایج تلفیق از قبیل ihs، pca، fast-ihs، wavelet-ihs و fft-ihs با دو تبدیل ihs خطی و غیر خطی استفاده گردید. برای ارزیابی کیفیت طیفی و مکانی تصاویر تلفیق شده از معیار-هایی چون ضریب همبستگی، نسبت سیگنال به نویز، خطای کمترین مربعات، بایاس، اختلاف باند، شاخص انحراف، ergas و ضریب همبستگی فیلتر شده استفاده گردید. نتایج نشان داد که تلفیق تصویر فراطیفی و تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا امکان پذیر است و می توان از این الگوریتم ها در تلفیق این تصاویر استفاده نمود. بالاترین کیفیت طیفی با استفاده از الگوریتم های fft-ihs و wavelet-ihs و بالاترین کیفیت مکانی با استفاده از الگوریتم fast-ihs حاصل می گردد. تأثیر نسبت قدرت تفکیک مکانی تصاویر ورودی، دقت تصحیح هندسی تصاویر بر روی کیفیت طیفی و مکانی تصاویر تلفیق شده و همچنین اثرات تلفیق بر روی نتایج طبقه بندی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت قدرت تفکیک مکانی از کیفیت طیفی و مکانی تصاویر تلفیق شده کاسته می گردد و نسبت قدرت تفکیک مکانی 12 یا بالاتر منجر به کاهش شدید کیفیت طیفی تصویر تلفیق شده می گردد. رابطه مستقیمی نیز بین دقت تصحیح هندسی و کیفیت تصاویر تلفیق شده وجود دارد؛ هر چه دقت تصحیح هندسی بالاتر کیفیت طیفی و مکانی تصاویر تلفیق شده بالاتر خواهد بود. همچنین استفاده از تلفیق موجب بهبود دقت طبقه بندی می گردد.