Использование структурных признаков при дешифрировании космических снимков высокого разрешения

Определение изменений на поверхности Земли по материалам аэрокосмических съемок – неотъемлемая часть мониторинга территорий. В настоящее время для выявления изменений по снимкам, полученным на разные даты, эффективно используются интерактивные процедуры, когда автоматически выполняются лишь предварительные операции, облегчающие работу оператора при выделении изменений. Процедура оперативного выявления изменений включает в себя два этапа: выявление участков, на которых произошли изменения, и определение, какие именно изменения произошли. Затем выполняются дешифрирование нового объекта, определение его геометрических и видовых свойств.
В алгоритмах распознавания образов в большинстве случаев используются спектральные яркости. Сложность решения задачи с использованием только спектральных яркостей обусловлена влиянием большого числа факторов на яркость многозональных изображений, поэтому в некоторых алгоритмах используют и текстурные признаки, представленные различным образом.
Для дешифрирования снимков Фурье-преобразование используется крайне редко, хотя в последнее время можно отметить ряд работ. Вместе с тем даже когда цифровые методы и алгоритмы быстрого преобразования Фурье (БПФ) отсутствовали, оптическое Фурье-преобразование использовалось для распознавания образов, идентификации точек на стереопаре снимков и выявления дефектов при контроле изделий. Дефекты деталей устанавливали по изменениям Фурье-образов.
Графическое изображение Фурье-образа, полученного в результате Фурье-преобразования изображения, имеет разный вид для определенных объектов. Исследованию возможности использования Фурье-образов как дешифровочных признаков и посвящена настоящая работа.
Комплексный подход к анализу изображений основан на совместном использовании методов, базирующихся на исследовании вектора спектральных яркостей и методах структурного анализа. В этой работе выполнены исследования Фурье-образов типовых участков, среди которых городские территории с различным типом застройки, природные ландшафты, водные объекты. Исследования выполнялись по космическим снимкам сверхвысокого (WorldView), высокого (Ikonos, QuickBird) и среднего (Alos) разрешения.
В результате экспериментов получено, что участки одного типа имеют очень похожие Фурье-образы. Таким образом, данные экспериментальных исследований показали, структурные признаки Фурье-образа могут служить дешифровочным признаком при дешифрировании многозональных космических снимков высокого разрешения для различных типов ландшафтов.