آشکارسازی خودکار تغییرات در تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه مبتنی بر حد آستانه‌گذاری با الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات

وحید صادقی, حمید عبادی, محمودرضا صاحبی, یاسر مقصودی, فرشید فرنود احمدی

چکیده


آشکارسازی صحیح و آنی تغییرات پوشش و کاربری اراضی از موضوعات مهم حوزة برنامه‌ریزی و مدیریت اراضی به‌شمار می‌آید. یکی از روش‌های متداول شناسایی تغییرات، آنالیز تصاویر سنجش از دوری با تکنیک‌هایی نظیر حد آستانه‌گذاری تصویر اختلاف است. روش‌های متداول حد آستانه‌گذاری، عموماً مبتنی بر جست‌وجوی فراگیر و مستلزم صرف هزینة محاسباتی بالایی هستند. از طرفی، ماهیت تک‌بعدی آنها سبب می‌شود تا در حل مسائل چندبعدی ـ همچون حد آستانه‌گذاری تصاویر چندطیفی سنجش از دوری ـ زمان محاسبات به‌طور نمایی افزایش یابد. راهکار پیشنهادی این پژوهش برای کاهش زمان محاسبات تکنیک‌های متداول حد آستانه‌گذاری، استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات است که تکنیک سریع و کارآمدی را برای شناسایی تغییرات معرفی می‌کند. روش پیشنهادی همراه با چندین روش متداول حد آستانه‌گذاری روی دو سری دادة تصاویر دوزمانة سنجنده TM پیاده‌سازی شد. برای ارزیابی قابلیت تکنیک ارائه‌شده در این پژوهش از سه پارامتر زمان محاسبات، صحت آشکارسازی تغییرات و پایداری الگوریتم در برآورد حد آستانة بهینه استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان می‌دهند که الگوریتم پیشنهادی ضمن حفظ صحت آشکارسازی تغییرات، سبب کاهش زمان محاسبات در حدود 15 درصد و 98 درصد در مقایسه با دو تکنیک حد آستانه‌گذاری OTSU و کمینه‌سازی مجموع واریانس داخل‌کلاسی شده است. همچنین با مقایسة مقادیر جدول توزیع نرمال استاندارد با آمارة آزمون برآوردشده، ثبات الگوریتم پیشنهادی در برآورد حد آستانة بهینه در سطح اطمینان 90 درصد پذیرفته شد. نتایج حاصل از تحقیق بیانگر قابلیت بالای تکنیک پیشنهادی در حد آستانه‌گذاری سریع، پایدار و کارآمد تصویر اختلاف به‌منظور آشکارسازی خودکار و نظارت‌نشدة تغییرات در تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه است.

واژگان کلیدی


كلید‌واژه‌ها: آشکارسازی تغییرات، حد آستانه‌گذاری، تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه، الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات.

تمام متن:

PDF

ارجاعات

  • در حال حاضر ارجاعی نیست.