ارزيابي شيء مبناي كيفيت طيفي تصاوير ادغام شده ماهواره‌اي با قدرت تفكيك بالا

Object Level Strategy for Spectral Quality Assessment of High Resolution Pan-sharpen Images

تصاوير پانكروماتيك و چند طيفي ماهواره­ هاي سنجش از دوري با يكديگر ادغام شده تا تصويري چند طيفي با قدرت تفكيك مكاني بالا به دست آيد. كيفيت طيفي تصاوير ادغام شده از اهميت زيادي برخوردار بوده چرا كه كيفيت تعداد زيادي از محصولات سنجش از دوري به طور عمده به آن بستگي دارد. با توجه به اهميت كيفيت طيفي تصاوير ادغام شده ارزيابي آن نيز اهميت خاصي دارد. اين مقاله استراتژي شيء مبنايي براي ارزيابي كيفيت طيفي تصاوير ادغامي با هدف فايق آمدن بر محدوديت­هاي روش رايج پيكسل مبنا و ساير روش ­هاي شيء مبنا ارائه مي­ دهد. اين نوع ارزيابي از طريق تمركز بر روي اشياء همگن داراي رفتارهاي طيفي و بافتي مشابه و انجام عمليات ميانگين گيري از مقادير شاخص­ هاي ارزيابي كيفيت در محدوده قطعات و كلاس ­هاي تصويري معنادار تحقق مي ­يابد. در فاز پياده­ سازي ايده پس از تعيين يك شاخص طيفي بهينه (شاخص SAM)، طرح شيء مبناي پيشنهادي بر روي پنج مجموعه داده از چهار نوع سنجنده ماهواره­اي مختلف اعمال و رفتار طيفي 29 روش­ ادغام در هفت كلاس­ تصويري مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه رفتار طيفي روش ­هاي ادغام در كلاس ­هاي مختلف از قاعده مشخصي تبعيت نمي ­كند. در نهايت از تحليل ­هاي آماري براي تعيين بهترين روش ­هاي ادغام در هر كلاس استفاده شد و ليستي از الگوريتم­ هاي برتر در كلاس ­هاي تصويري مختلف در اختيار محققان حوزه سنجش از دور و ادغام تصاوير قرار گرفته است. اغلب روش ­هاي برتر جزء روش ­هاي مبتني بر جايگزيني مولفه (CS) و با سرعت محاسباتي نسبتا بالايي بوده ­اند. نتايج تجزيه و تحليل آماري 58 % با داده اعتبارسنجي انطباق داشته است. اين رهيافت به جامعه علمي مرتبط با اين نوشتار كمك خواهد نمود تا با نگاهي واقع گرايانه به انتخاب الگوريتم ادغام متناسب با تصاوير ماهواره­اي مورد نظر خود مبادرت نمايند.

Panchromatic and multi-spectral images produced by the remote sensing satellites are fused together to provide a multi-spectral image with a high spatial resolution at the same time. The spectral quality of the fused images is very important because the quality of a large number of remote sensing products depends on it. Due to the importance of the spectral quality of the fused images, its evaluation is also important. This paper presents an object-based strategy for evaluating the spectral quality of fused images, aiming to overcome the limitations of the current pixel-based method. This type of assessment is conducted by focusing on homogeneous objects with similar spectral and textural behaviors. In the implementation phase of the article, after determining an optimal spectral metric, the proposed object-based strategy is applied to five datasets from four different satellite sensors types, and the spectral behavior of the fusion methods has been studied in several image classes. The results indicate that the spectral behavior of the fusion methods does not follow a deterministic rule. Finally, statistical analyses were used to determine the best fusion algorithms in each class, and a list of superior algorithms in different classes was provided to researchers in the field of remote sensing and image fusion. This approach will help the scientific community to take a realistic vision at choosing the fusion algorithm appropriate to their satellite imagery.