Cloud detection in high-resolution satellite images

Abstract

Özetçe -Bir uydu görüntüsündeki bulutların tespit edilmesi, hem görüntünün kalitesinin belirlenmesi hem de görüntü üzerinde otomatik unsur tespiti yapan algoritmaların bulutlu alanlar nedeniyle performanslarının düşmesini önlemek açısından büyük önem arz etmektedir. Bu yayında, yüksek çözünürlüklü elektro-optik uydu görüntülerinde bulutların tespit edilmesi için yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Önerilen çözüm öncelikle resmi alt parçalara bölerek her bir alt resim için renk ve kenar tabanlı çeşitli kontroller yapmaktadır. Daha sonra, bulut içerme potansiyeline sahip resim parçacıkları için örüntü tanıma literatüründe yaygın olarak kullanılan Homojen Doku Tanımlayıcısı ile öznitelikler hesaplanmakta ve bu öznitelikler Destek Vektör Makineleri(DVM) aracılıgıyla sınıflandırılarak görüntü parçacıgının bulut olup olmadıgına karar verilmektedir.Abstract-Detecting the cloud covarage of a satellite image is crucial for determining the image quality as well as preventing a perfromance loose of automatic detection algorithms because of the clouds. In this work, a new approach for detecting clouds in high-resolution satellite images has been proposed. The proposed method initially subsets the image into small patches and performs analyses based on edge and color information. Homogenous Texture Descriptors are then extracted for the patches that have the potential to contain cloud areas and the final classification of the patch is performed by using a Support Vector Machine (SVM) type classifier. I. GİRİŞGünümüzde ticari uyduların yaygınlaşmasıyla beraber uzaktan algılama,şehir bölge planlama, ormancılık ve madencilik gibi çok farklı alanlarda yaygın birşekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bu uygulama alanlarındaki işlemlerin bir kısmı operatörler tarafından manuel yapılırken bir kısmı ise geliştirilmiş yazılımlar ile otomatik veya yarı otomatik olarak yapılabilmektedir. Her iki durumda da bu verilerin mümkün oldugunca uygun havaşartlarında temin edilmiş ve görüntü üzerinde analiz yapılmasını engelleyen bulut gibi etmenlerin en az miktarda olması tercih edilmektedir. Bu nedenle bir görüntünün herhangi bir uygulama alanında kullanılmaya başlan-madan önce içerdigi bulutlu alanlarının tespiti hem verinin kalitesinin belirlenmesini saglayacaktır, hem de bulutlu alanların otomatik bulunan diger unsurlar ile karışması önlenerek otomatik unsur tespit/teşhis algoritmalarının çalışma performansının daha yüksek olmasını saglayacaktır. Literatürdeki bulut tespitine yönelik güncel çalışmalar, verinin elde edildigi uydu sensörüne ve kullanım alanına göre farklılık içermektedir. Bu çalışmaların bir kısmı MODIS gibi atmosferik gözlem uydularında bulutların tespitini hedeflemektedir [1] [2]. Bununla beraber yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinde de bulutların tespit edilmesini amaçlayan çalışmalar bulunmaktadır. He ve ekibi bulutları bulmak için öncelikle görüntüyü modifiye edilmiş bir HSI uzayına çevirmektedir. Daha sonra bu veri üzerinde duragan dalgacık dönüşümü (Undecimated Wavelet Tansformation) yaptıktan sonra çift degerli bir eşikleme ...