Hiperspektral görüntüler için uzamsal yaklaşımlar

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği, Türkiye

Tez Danışmanı: Mehmet Kemal Güllü

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Hiperspektral görüntüler içerdikleri yüksek miktardaki spektral bilgi sayesinde sınıflandırma, tespit ve tanıma gibi görüntü işleme işlevlerinin standart görüntülere göre çok daha başarılı olarak gerçekleştirilebilmesini sağlamaktadır. Ancak hiperspektral görüntülerde, yüksek spektral çözünürlüğe rağmen, özellikle uydu sistemlerinde, platform veri saklama kapasitesi ve yer istasyonuna veri iletimi bant-genişliği gibi konulardaki teknik kısıtlamalardan dolayı, uzamsal çözünürlük genellikle düşüktür. Uzamsal çözünürlüğün yetersiz olduğu durumlarda, görüntüdeki piksellerin spektral yanıtı tek materyale ait olmamakta, son eleman adı verilen saf materyal spektrumlarının karışımı durumunda olmaktadır. Son eleman çıkarımı ve spektral karışım analizi için geliştirilen özgün yaklaşımlar ve başarım arttırma çalışmaları, hiperspektral görüntü işleme alanında son yıllarda en gündemde olan araştırma konuları haline gelmiştir.

Ancak son eleman analizi ve spektral karışım analizi yöntemlerinin çoğu, sınıflandırma ve tespit yöntemlerinde de olduğu gibi, spektral özelliklere dayanmaktadır ve uzamsal bilgiyi ihmal etmektedir. Bu durum, elde edilebilecek başarıyı kısıtlamaktadır. Bu tez kapsamında üzerine odaklanılmış olan iki bağlantılı konudan biri, hiperspektral görüntülerde son eleman çıkarımı, spektral karışım analizi ve sınıflandırma işlemlerinin uzamsal işleme kullanılarak başarımlarının artırılmasıdır.

Tez kapsamında çalışılan diğer konu ise hiperspektral görüntülerin uzamsal çözünürlüklerinin arttırılmasıdır. Son eleman analizi ve spektral karışım analizi ile piksel altı seviyesinde bilgi edinmekle birlikte, verinin uzamsal çözünürlüğü gerçek anlamda artırılmamaktadır. Görüntü işleme alanında uzamsal çözünürlüğün artırılması için en sık kullanılan yaklaşım olan, yüksek uzamsal çözünürlüklü bir görüntü ile kaynaştırma yaklaşımı ise hiperspektral görüntü ile aynı bölgeden aynı zamanda / koşullarda elde edilmiş yüksek çözünürlüklü ayrı bir görüntü gereksinimi yüzünden kısıtlı uygulamaya sahiptir. Bu yüzden, bu tez kapsamında hiperspektral verilerin uzamsal çözünürlüklerinin ek bir görüntü kullanılmadan artırılması üzerinde çalışılmıştır.