افزایش اطلاعات مکانی تصاویر سنجش از دور با استفاده از ادغام تصاویر چندطیفی و تکرنگ

در سیستمهای سنجش از دور، تصاویر در گستره متفاوت طیف الکترومغناطیس و با دقت مکانی متفاوت اخذ می شوند. به منظور دریافت انرژی بیشتر و جلوگیری از کاهش نسبت سیگنال به نویز، تصاویر چندطیفی با دقت طیفی بالا، دارای دقت مکانی پایینی هستند و تصاویر تک رنگ با دقت مکانی بالا گستره طیفی وسیعتری دارند. با کمک ادغام تصاویر بدست آوردن تصویری با دقت مکانی بالا و اطلاعات طیفی مناسب امکان پذیر است. طراحی ضرایب بهینه (در هر دو حوزه مکان و طیف) که قادرند اطلاعات مناسب و بدون افزونه را از تصاویر چندطیفی و تکرنگ استخراج کنند، در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته اند. این ضرایب بهینه که با کمک خواص آماری تصاویر استخراج می شوند نسبت به کرنلهای دیگری چون موجکها، با نوع و بافت تصاویر سنجش از دور سازگارترند.با توجه به عملکرد خوب روش pca در حفظ اطلاعات مکانی، و از طرفی عملکرد مناسب تبدیلاتی که در حوزه مکان اعمال می شوند (مانند موجکها و کانتورلت ها)، استفاده از pca در حوزه مکان در این پایان نامه پیشنهاد می شود. با استفاده از تحلیل های نظری نشان خواهیم داد که استفاده از تبدیل pca در حوزه مکان، اطلاعات طیفی تصاویر چندطیفی را به خوبی حفظ می کند. سپس برای بهره گیری از نقاط قوت الگوریتم pca (که اطلاعات مکانی را به خوبی حفظ می کند) و الگوریتم pca مکانی (که اطلاعات طیفی را به خوبی حفظ می کند) این دو روش را با یکدیگر ترکیب کرده ایم. نتایج پیاده سازی نشان می دهند که روش ترکیبی پیشنهادی، عملکرد بسیار مناسبی در حفظ همزمان اطلاعات طیفی و مکانی دارد. در ادامه پایان نامه، ضرایب تبدیل بهینه در حوزه طیف را با کمینه کردن یک تابع هزینه به دست آورده ایم. جمله اول این تابع هزینه شامل میانگین مربعات خطا بین تصویر ادغام شده و تصویر چندطیفی و جمله دوم این تابع هزینه، شامل میانگین مربعات خطا بین لبه های تصویر ادغام شده و لبه های تصویر تکرنگ است. سپس به طراحی فیلتری در حوزه مکان پرداخته ایم که ergas طیفی و ergas مکانی را کمینه می کند. دو معیار ergas طیفی و ergas مکانی دارای سازگاری مناسبی با ارزیابی بصری هستند. در نهایت ضرایب بهینه در حوزه طیف و فیلتر بهینه را با یکدیگر ترکیب کرده و به عنوان روش پیشنهادی مطرح کرده ایم. ارزیابی های بصری و کمی نشان می دهند که الگوریتم هایپیشنهادشده، کیفیت تصاویر ادغام شده را بهبود می دهند. معیارهای عددی به کاررفته برای سنجش کیفیت تصاویر ادغام شدهعبارت اند از همبستگی، ergas، sam، uiqi و qnr و الگوریتم هایی که به منظور مقایسه در نظر گرفته شده اند ihsبهبودیافته، فیلتر کالمن چنددقتی، بیز و کانتورلت بهبودیافته هستند. روش پیشنهادی کمترین زمان اجرا را نسبت به روش¬های ذکر شده داشته و ارزیابی های کمی را بسته به معیار مورد استفاده، بین سه درصد تا یازده درصد بهبود داده است.