ارزیابی و توسعه الگوریتم معاوضه پیکسلی به منظور تهیه نقشه پوشش اراضی در سطح زیرپیکسل با استفاده از تصاویر چندطیفی

تصاویر سنجش از دور معمولاً به صورت ترکیبی از پیکسل‌های خالص و مخلوط‌اند. در روش‌های طبقه‌بندی سخت، پیکسل‌های مخلوط به کلاس دارای بیشترین اطمینان تعلق نسبت داده می‌شوند. بدین ترتیب به علت تک‌برچسبی بودن نتایج طبقه‌بندی سخت، اطلاعات در سطح زیرپیکسل نادیده گرفته می‌شود. روش‌های طبقه‌بندی نرم که برای حل این مشکل شکل گرفته‌اند، برآورد سهم کلاس‌های مختلف را برای هر یک از پیکسل‌ها فراهم می‌آورند. البته این نوع طبقه‌بندی‌کننده‌ها هیچ‌گونه اطلاعاتی را در مورد آرایش مکانی کلاس‌های مختلف در داخل پیکسل‌ها ارائه نمی‌کنند. الگوریتم معاوضه پیکسلی با استفاده از نتایج طبقه‌بندی نرم و براساس بیشینه کردن وابستگی مکانی زیرپیکسل‌ها، امکان تهیه نقشه پوششی را در سطح زیرپیکسل فراهم می‌سازد. الگوریتم پایه این روش برای حالت باینری است. در تحقیق حاضر به منظور تولید نقشه پوششی، الگوریتم باینری معاوضه پیکسلی برای حالت چندمتغیری ایجاد گردیده و دقت این الگوریتم در دو حالت مستقل از خطای طبقه‌بندی نرم و وابسته به آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. به‌علاوه، تأثیر پارامترهای مختلف ـ مانند ضریب بزرگنمایی، سطح همسایگی و تابع وزن ـ نیز در عملکرد این الگوریتم بررسی شده است. براساس نتایج تحقیق، دقت کلی الگوریتم معاوضه پیکسلی، بسیار وابسته به دقت ورودی الگوریتم (نتایج طبقه‌بندی نرم است. دستاورد دیگر تحقیق، این بود که مشخص گردید با افزایش ضریب بزرگنمایی، دقت الگوریتم کاهش می‌یابد. دیگر اینکه سطح همسایگی دوم و توابع معکوس فاصله و مجذور معکوس فاصله، بیشترین دقت را به همراه دارند. با در نظر گرفتن ضریب بزرگنمایی کمتر از 5، دقت کلی الگوریتم در فرایند بهینه‌سازی آرایش مکانی زیر پیکسل‌ها بیشتر از 90 درصد برآورد گردید.