آشکارسازی خودکار تغییرات در تصاویر ماهواره ای چندزمانه مبتنی بر حد آستانه گذاری با الگوریتم بهینه سازی توده ذرات

آشکارسازی صحیح و آنی تغییرات پوشش و کاربری اراضی از موضوعات مهم حوزه برنامه ریزی و مدیریت اراضی به شمار می آید. یکی از روش های متداول شناسایی تغییرات، آنالیز تصاویر سنجش از دوری با تکنیک هایی نظیر حد آستانه گذاری تصویر اختلاف است. روش های متداول حد آستانه گذاری، عموما مبتنی بر جست وجوی فراگیر و مستلزم صرف هزینه محاسباتی بالایی هستند. از طرفی، ماهیت تک بعدی آنها سبب می شود تا در حل مسائل چندبعدی همچون حد آستانه گذاری تصاویر چندطیفی سنجش از دوری زمان محاسبات به طور نمایی افزایش یابد. راهکار پیشنهادی این پژوهش برای کاهش زمان محاسبات تکنیک های متداول حد آستانه گذاری، استفاده از الگوریتم بهینه سازی توده ذرات است که تکنیک سریع و کارآمدی را برای شناسایی تغییرات معرفی می کند. روش پیشنهادی همراه با چندین روش متداول حد آستانه گذاری روی دو سری داده تصاویر دوزمانه سنجنده TM پیاده سازی شد. برای ارزیابی قابلیت تکنیک ارائه شده در این پژوهش از سه پارامتر زمان محاسبات، صحت آشکارسازی تغییرات و پایداری الگوریتم در برآورد حد آستانه بهینه استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان می دهند که الگوریتم پیشنهادی ضمن حفظ صحت آشکارسازی تغییرات، سبب کاهش زمان محاسبات در حدود ۱۵ درصد و ۹۸ درصد در مقایسه با دو تکنیک حد آستانه گذاری OTSU و کمینه سازی مجموع واریانس داخل کلاسی شده است. همچنین با مقایسه مقادیر جدول توزیع نرمال استاندارد با آماره آزمون برآوردشده، ثبات الگوریتم پیشنهادی در برآورد حد آستانه بهینه در سطح اطمینان ۹۰ درصد پذیرفته شد. نتایج حاصل از تحقیق بیانگر قابلیت بالای تکنیک پیشنهادی در حد آستانه گذاری سریع، پایدار و کارآمد تصویر اختلاف به منظور آشکارسازی خودکار و نظارت نشده تغییرات در تصاویر ماهواره ای چندزمانه است.

Keywords:

کلید واژه ها: آشکارسازی تغییرات , حد آستانه گذاری , تصاویر ماهواره ای چندزمانه , الگوریتم بهینه سازی توده ذرات