Uzaktan Algılamada Optik Uydu Görüntülerinin Birleştirilmesi

İTÜ Telekomünikasyon Mühendisliği Lisans Bitirme Tezi
(Istanbul Technical University, Undergraduate Thesis In Telecommunication Engineering)
Hazırlayan: Burak Kurt
PDF: Burak Kurt – İTÜ Lisans Tezi
Proceedings Paper:
Pansharpening of multispectral images using filtering in Fourier domain

ÖZET
Uydu görüntülerinden yararlanılarak yeryüzü kaynaklarının incelenmesi, ilk yeryüzü gözlem uydusu olan LANDSAT-1 ile başlamıştır. LANDSAT-1 ‘den bu yana teknolojinin gelişmesiyle birçok uzaktan algılama uydusu yörüngeye gönderilmiştir. Zaman içinde her ne kadar uydularda bulunan algılayıcılar geliştirilmiş olsa da bu algılayıcılar fiziksel veya teknolojik limitler nedeniyle yüksek mekânsal ya da yüksek spektral bilgi toplayacak şekilde gelişmiştir. Bu sebeple, optik uzaktan algılama uydularından elde ettiğimiz görüntüler yüksek mekânsal ve düşük spektral bilgiye sahip pankromatik (monokromatik) görüntüler ile düşük mekânsal ve yüksek spektral bilgiye sahip multispektral (elektromanyetik görünür bölge) görüntülerdir.
Görüntü birleştirme yöntemleri sayesinde, pankromatik ve multispektral görüntüler birleştirilerek hem yüksek mekânsal hem de yüksel spektral bilgiye sahip görüntü elde etmek mümkündür. Birleştirme sonucunda elde edilen görüntü, pankromatik ve multispektral görüntülerinin tüm bilgisine tam anlamıyla sahip olamadığı için görüntü birleştirme yöntemlerinde bilgi aktarımı sorunu vardır.
Bu çalışma kapsamında incelenen görüntü birleştirme yöntemleri; modülasyon bazlı, bileşen değişim, çoklu çözünürlük analizi, frekans uzayı analizi ve karma yöntemler olmak üzere beş ana kategoride incelenmiştir. Modülasyon bazlı yöntemlerde Brovey dönüşümü, bileşen değişim yöntemlerinde IHS dönüşümü ile CIELAB dönüşümü, çoklu çözünürlük analizinde HFM, frekans uzayı analizinde DFT ve karma yöntemlerde ise IHS dönüşümü + DFT ile CIELAB dönüşümü + DFT yöntemleri ile görüntü birleştirme algoritmaları incelenmiştir. İncelenen her bir yöntem, farklı süzgeç tipleri ve histogram eşleme ile zenginleştirilip çeşitlendirilmiştir.
Çalışma kapsamında kullanılan veriler, İstanbul Teknik Üniversitesi bünyesinde yer alan Türkiye ‘nin ilk uydu yer istasyonu olan Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Uygulama Araştırma Merkezi (UHUZAM) tarafından sağlanan üç farklı bölgeye ait SPOT 6 optik uydu görüntüleridir. Bu bölgeler; Gebze şehir bölgesi, İstanbul orman bölgesi ve Urfa tarım arazisi bölgesidir.
Görüntü işleme yöntemleri uygulanarak elde edilen üç farklı bölgeye ait görüntüler, topluluğun kabul ettiği birleştirme kalite değerlendirme yöntemleri esas alınarak analiz edilmiştir.
Bu tez çalışması ile farklı bölge özelliklerine sahip optik uydu görüntüleri için kullanılabilecek farklı görüntü birleştirme yöntem modellerinin oluşturulması amaçlanmıştır.