نرمال‌سازي راديومتريكي نسبي تصاويرچندزماني ماهواره‌اي مبتني بر الگوريتم بهينه‌سازي توده ذرات

Relative Radiometric Normalization of Multi-Temporal Satellite Images based on Particle Swarm Optimization

مشاهدات ماهواره‌اي از يك محل و در زمان‌هاي متفاوت، امكان بررسي تغييرات زمين را فراهم مي‌كند. به دليل تفاوت در پارامترهاي كاليبراسيون سنجنده‌هاي مختلف، تغييرات در شرايط نوردهي، شرايط هندسي و اتمسفري، مقادير راديومتريكي ثبت شده در رابطه با يك پديده، متفاوت است. براي آناليز همزمان اين مشاهدات در كاربردهاي مختلف، اين تفاوت‌ها بايد در يك روند پيش پردازشي حذف و يا حتي الامكان كاهش يابند. نرمال‌سازي راديومتريكي نسبي، يكي از روش‌هاي مطرح در آماده‌سازي مشاهدات مذكور، به منظور كاهش اختلافات راديومتريكي يك تصوير نسبت به يك تصوير مبنا است و روش‌هاي نرمال‌سازي نسبي خطي، از متداول‌ترين روش‌هاي نرمال‌سازي راديومتريك نسبي مي‌باشند. روش‌هاي نرمال‌سازي نسبي خطي، بر اساس فرض وجود رابطه خطي بين تصاوير مرجع و هدف، با بدست آوردن ضرايب رابطه خطي، انجام مي‌شوند. در اين پژوهش روشي نوين به منظور يافتن ضرايب رابطه خطي، با به كارگيري الگوريتم بهينه سازي توده ذرات پيشنهاد شده است. الگوريتم بهينه سازي توده ذرات، يكي از الگوريتم هاي جستجوي جمعيت مبنا است كه از رفتار موجودات دسته جمعي، مانند پرندگان يا ماهي ها الهام گرفته شده است. روش پيشنهادي همراه با پنج روش متداول نرمال‌سازي نسبي، بر روي تصاوير ETM+ و TM سنجنده لندست پياده سازي شده و به منظور ارزيابي نتايج، از بررسي بصري تصاوير نرمال شده و بررسي كمي، با معيار مجذور كمترين مربعات (RMSE) و شاخص جهاني كيفيت (UQI)، استفاده شده است. نتايج حاصل بيانگر عملكرد پايدار و بهتر روش پيشنهادي در شرايط مختلف تصويري مي‌باشد.

Multi-temporal satellite optical images of the same terrain make possible monitoring of land cover change over time. These images are confounded in terms of radiometric consistency due to differences in sensor calibration parameters, illumination, geometric condition and variation in atmospheric effects. For simultaneous analysis of these observations in diverse (various) application, these methods have to been omitted or reduced in a pre-processing stage. Relative radiometric normalization is one of the propounded methods in preparing mentioned observations to decrease radiometric differences of an image in