شماره ركورد :
1234773
عنوان مقاله :
مروري بر انواع روش هاي جداسازي طيفي غيرخطي تصاوير فراطيفي دورسنجي
عنوان به زبان ديگر :
An Overview of Nonlinear Spectral Unmixing Methods in the Processing of Hyperspectral Data
پديد آورندگان :
جمشيدمقدم، هادي دانشگاه صنعتي سهند تبريز - دانشكده مهندسي معدن , محمدي اسكويي، مجيد دانشگاه صنعتي سهند تبريز - دانشكده مهندسي معدن
تعداد صفحه :
26
از صفحه :
1
از صفحه (ادامه) :
0
تا صفحه :
26
تا صفحه(ادامه) :
0
كليدواژه :
دورسنجي , جداسازي غيرخطي , دوخطي , چندخطي , شبكه عصبي , كرنل , توپولوژي
چكيده فارسي :
امروزه، استفاده از سنجش از دور فراطيفي بعنوان ابزاري توانمند براي كشف، شناسايي و تهيه نقشه­ هاي متنوع از عوارض سطح زمين است. اين فن­آوري كاربردهاي گوناگوني در نقشه برداري، معدن، پايش محيط زيست، كشاورزي، تصاوير شهري و سنجش از دور سياره ­ها دارد. در اين بين، فرآيند جداسازي تصاوير فراطيفي بعنوان يكي از مهمترين مراحل پردازشي در آناليز اين داده­ها محسوب مي گردد. كه براساس دو مدل اختلاط خطي و غيرخطي پايه ريزي مي گردد. در ساليان اخير، دامنه گسترده­اي از انواع اين روش ­هاي جداسازي بر پايه مدل اختلاط خطي بنا نهاده شده، كه براساس آن بخش اصلي فرآيند يعني تشخيص اعضاي انتهايي و مقادير فراواني مربوط به آنها تعيين مي­گردد. با اين حال بر كسي پوشيده نيست كه در برخي مواقع وجود اثرات اختلاط غيرخطي مي ­تواند جزء مهمي در بسياري موقعيت­ هاي دنياي واقعي همچون: اختلاط كانيايي مواد، پوشش ­هاي گياهي، محيط­ هاي شهري و... محسوب گردد و ناديده گرفتن اين اثرات اجتناب ناپذير است. در نتيجه هدف از اين مقاله، مروري بر روش ­ها و مدل­ هاي غيرخطي در فرآيند جداسازي و بررسي جزئي­تر تكنيك­ هاي محبوب­تر مي ­باشد. در همين راستا، انواع روش هاي جداسازي را مي توان به دو گروه روش هاي مبتني بر فيزيك و روش هاي براساس ابرداده ها تقسيم نمود كه در آنها از مهمترين تكنيك­ ها و مدل­ ها مي توان به انواع مدل­ هاي دوخطي، چندخطي، مدل­ هاي بر پايه اختلاط ذاتي يا داخلي، روش­ هاي بر پايه مسيريابي پرتو، روش ­هاي كرنلي، شبكه­ هاي عصبي و روش­ هاي يادگيري منيفولد و توپولوژي اشاره كرد. در اين بين، با يك بررسي جامع بر انواع اين روش ها مي توان پي برد كه مدل­ هاي دوخطي و شبكه­ هاي عصبي در طي اين سال­ ها از اهميت و محبوبيت بيشتري در بين پژوهشگران اين حوزه برخوردار بوده­ اند.
چكيده لاتين :
The hyperspectral imagery provides images in hundreds of spectral bands within different wavelength regions. This technology has increasingly applied in different fields of earth sciences, such as minerals exploration, environmental monitoring, agriculture, urban science, and planetary remote sensing. However, despite the ability of these data to detect surface features, the measured spectrum is composed of several components that make it a mixed spectrum due to the low spatial resolution observed of the employed sensors or the presence of multiple materials in its instantaneous field of view (IFOV). The existence of a mixed spectrum severely prevents the accurate processing of the hyperspectral data. Therefore, it is necessary to separate these mixtures through the so-called spectral unmixing methods. Spectral unmixing is performed to decompose a mixed pixel in hyperspectral images into a set of spectra (endmembers) and their abundances. Typically, two types of spectral mixing models (linear and nonlinear) are considered. In the linear mixing model (LMM), the reflected radiance at the sensor is the outcome of interference with one material, where a pixel is assumed to be a linear combination of endmembers weighted by their abundances. The nonlinear model, on the other hand, is used when the mixing scale is microscopic or materials are mixed intrinsically. In recent years, the linear mixing model has been a very popular model for hyperspectral processing in the last decades, and a large effort has been put into using this model for unmixing applications, resulting in an overabundance of linear unmixing methods and algorithms. Over the last decades, the linear mixing model has been utilized in the detection of minerals and their abundances. However, as early as 40 years ago, it has been observed that strong nonlinear spectral mixing effects are present in many situations, for instance, when there are multi scattering effects or intimate mineral interactions. While such nonlinear unmixing techniques have received much less attention than linear ones. Therefore, this paper aims to give an overview of the majority of nonlinear mixing models and methods used in hyperspectral image processing, and many recent developments in this field. Besides, several of the more popular nonlinear unmixing techniques are explained in detail. In this regard, nonlinear unmixing methods can be categorized into two groups: physics-based methods and data-driven techniques. The most important methods of these two groups are divided into bilinear and multi-linear models, intimate mineral mixture models, radiosity based approaches, ray tracing, neural network, kernel methods, manifold learning, and topology methods. A comprehensive review of these methods can be found in which bilinear and multi-linear models and neural networks have become more popular among researchers over the years. The current study should give the reader that is interested in working with nonlinear unmixing techniques a reasonably good introduction into the most commonly used methods and approaches.
سال انتشار :
1399
عنوان نشريه :
علوم و فنون نقشه برداري
فايل PDF :
8451349
لينک به اين مدرک :
بازگشت