衛星及航空影像處理與辨識

多頻譜衛星及航空影像處理、分析、辨識主要研究內容包括:區塊分割、影像融合、材質分析、特徵擷取、及地貌比對。我們整合了馬可夫隨機場 (Markov random field) 遺傳演算法 (genetic algorithm) 來完成區塊的紋理分割;應用小波轉換 (wavelet transform) 技術來完成高低解析度衛星影像的融合;採用線性複合模式 (linear mixed model) 奇異值分解法 (singular value decomposition) 來完成多頻譜影像的地表材質分析;以小波轉換隱藏馬可夫模式 (hidden Markov model) 來強化影像品質;以小波轉換及線條追蹤法來擷取影像中的邊線特徵 (例如,路系、水系、湖泊、海岸線等);以紋理區塊及線條特徵來完成地貌比對。除此之外,區塊及線條特徵亦將被應用於地貌的變遷偵測、地表特殊目標物偵測、地表作物面積評估與分析,甚至於合成數位特徵分析資料 (DFAD) 與數位地形高程資料 (DTED) 結合成立體特徵地形模型,做為各種土地規劃及軍事任務的應用。

 

部份研究成果:區塊分割影像融合材質分析、特徵擷取、地貌比對

 

紋理區塊分割

合成影像分割範例

原始影像
分割結果

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實際衛星影像分割範例

原始影像
分割結果

 

  多頻譜影像融合

  

(a) Original image.                 (b) Wavelet-based PCA.                    (c) Standard IHS.

  

(d) Traditional PCA.                  (e) Selecting max.                (f) Replacing partial coefficients.

 

地表材質分析

Original image

Fraction images

A FLCI  image.

Soybean.

Red clover.

Ground truth.

Wheat.

Pasture.