استفاده از تبديل PCA مكاني جهت ادغام تصاوير چندطيفي و تك‌رنگ

Multispectral and Panchromatic image fusion using Spatial PCA

هدف نهايي ادغام تصاوير، به‌دست آوردن تصويري است كه به‌طور هم‌زمان دقّت مكاني و طيفي بالايي داشته باشد. الگوريتمPCA استاندارد كه به‌طور معمول در ادغام تصاوير به‌كار مي رود، منجر به تخريب اطّلاعات طيفي در تصوير ادغام شده مي شود. در اين مقاله، به‌منظور جلوگيري از نقطه ضعف الگوريتم PCA استاندارد، از تبديل PCA مكاني به‌عنوان روشي نوين در ادغام تصاوير چندطيفي و تك‌رنگ استفاده و استدلال مي شود كه روش ارايه شده، كارايي بالاتري در حفظ اطّلاعات طيفي و مكاني دارد. در انتهاي مقاله يك روش ارزيابي نوين معرفي و استدلال مي شود كه اين روش ارزيابي، كاراتر از روش‌ متداول اطّلاعات متقابل است. تصاوير ادغام شده، با استفاده از روش پيشنهادي و ساير روش هاي رايج مانند: همبستگي خطي، ERGAS، SAM، UIQI، و اطّلاعات متقابل ارزيابي مي شوند و برتري الگوريتم پيشنهادي در حفظ اطّلاعات مكاني و طيفي نسبت به ساير الگوريتم ها نشان داده مي شود.

Obtaining an image with high spectral and spatial resolution is the goal of image fusion. PCA is a well-known pan-sharpening approach widely used for its efficiency and high spatial resolution. However, it can distort the spectral characteristics of the multispectral images. To avoid the weak points of the standard PCA technique, spatial PCA transform has been proposed and reasons of superiority of this method in maintaining the spectral information are discussed in this paper. Also, a new assessment criterion is proposed and the advantage of this criterion relative to the conventional mutual information criterion is argued. The proposed assessment metric and other popular metrics such as: ERGAS, SAM, correlation coefficient UIQI, and mutual information are used to analyze the fusion result. These assessments show that the proposed method has the least color distortions and contains more spatial information.