• 제목/요약/키워드: Hyperspectral image classification

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A HIERARCHICAL APPROACH TO HIGH-RESOLUTION HYPERSPECTRAL IMAGE CLASSIFICATION OF LITTLE MIAMI RIVER WATERSHED FOR ENVIRONMENTAL MODELING

  • Heo, Joon;Troyer, Michael;Lee, Jung-Bin;Kim, Woo-Sun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.647-650
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    • 2006
  • Compact Airborne Spectrographic Imager (CASI) hyperspectral imagery was acquired over the Little Miami River Watershed (1756 square miles) in Ohio, U.S.A., which is one of the largest hyperspectral image acquisition. For the development of a 4m-resolution land cover dataset, a hierarchical approach was employed using two different classification algorithms: 'Image Object Segmentation' for level-1 and 'Spectral Angle Mapper' for level-2. This classification scheme was developed to overcome the spectral inseparability of urban and rural features and to deal with radiometric distortions due to cross-track illumination. The land cover class members were lentic, lotic, forest, corn, soybean, wheat, dry herbaceous, grass, urban barren, rural barren, urban/built, and unclassified. The final phase of processing was completed after an extensive Quality Assurance and Quality Control (QA/QC) phase. With respect to the eleven land cover class members, the overall accuracy with a total of 902 reference points was 83.9% at 4m resolution. The dataset is available for public research, and applications of this product will represent an improvement over more commonly utilized data of coarser spatial resolution such as National Land Cover Data (NLCD).

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무감독 SAM 기법을 이용한 하이퍼스펙트럴 영상 분류 (The Hyperspectral Image Classification with the Unsupervised SAM)

  • 김대성;김진곤;변영기;김용일
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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    • pp.159-164
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    • 2004
  • SAM(Spectral Angle Mapper) is the method using the similarly of the angle between pairs of signatures instead of the spectral distance(MDC, MLC etc.) for classification or clustering. In this paper, we applied unsupervised techniques(Unsupervised SAM and ISODATA) to the Hyperspectral Image(Hyperion) which has innumerable, narrow and contiguous spectral bands and Multispectral Image(ETM$\^$+/) for the clustering of signatures. The overall measured accuracies of the USAM and ISODATA of multispectral image were 76.52%, 53.91% and the USAM and ISODATA of hyperspectral image were 63.04%, 53.91%. From the results of our test, we report that the Unsupervised SAM is better classfication technique than ISODATA. Also we believe that the "Spectral Angle" can potentially be one of the most accurate classifier not only multispectral images but hyperspectral images.

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분광 상호정보를 이용한 하이퍼스펙트럴 영상분류 (Classification of Hyperspectral Images Using Spectral Mutual Information)

  • 변영기;어영담;유기윤
    • 대한공간정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • 하이퍼스펙트럴 영상자료는 객체에 대한 많은 정보를 함유하고 있어 객체의 보다 정확한 분류가 가능하다. 본 논문에서는 하이퍼스펙트럴 영상분류를 위하여 SMI(Spectral Mutual Information)이라는 새로운 스펙트럼 유사도 측정기법을 제안하였다. 본 방법은 정보이론 분야에서 대두된 상호정보량의 개념을 차용하여 고안되었으며 스펙트럼간의 통계적 의존성을 측정할 수 있다. SMI는 영상의 각 화소스펙트럼을 확률변수로 간주하고 두 스펙트럼간의 유사 상호정보량을 통하여 유사도를 측정함으로써 영상을 분류한다. 제안된 기법의 효율성을 평가하기 위해 기존에 개발된 SAM, SSV 분류기법을 이용하여 동일지역에 대해 분류를 수행하고 분류 정확도를 비교 평가하였다. 실험결과 제안한 SMI 기법은 하이퍼스펙트럴 영상분류에 유용하게 적용될 수 있으리라 판단된다.

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중력모델에 기반한 하이퍼스텍트럴 영상 분류 (Classification of Hyperspectral Images based on Gravity type Model)

  • 변영기;이정호;김용민;김용일
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.183-186
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    • 2007
  • Hyperspectral remote sensing data contain plenty of information about objects, which makes object classification more precise. Over the past several years, different algorithms for the classification of hyperspectral remote sensing images have been developed. In this study, we proposed method based on absorption band extraction and Gravity type model to solve hyperspectral image classification problem. In contrast to conventional methods that are based on correlation techniques, this method is simple and more effective. The proposed approach was tested to evaluate its effectiveness. The evaluation was done by comparing the results of preexiting SFF(Spectral Feature Fitting) classification method. The evaluation results showed the proposed approach has a good potential in the classification of hyperspectral images.

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A Novel RGB Channel Assimilation for Hyperspectral Image Classification using 3D-Convolutional Neural Network with Bi-Long Short-Term Memory

  • M. Preethi;C. Velayutham;S. Arumugaperumal
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권3호
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    • pp.177-186
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    • 2023
  • Hyperspectral imaging technology is one of the most efficient and fast-growing technologies in recent years. Hyperspectral image (HSI) comprises contiguous spectral bands for every pixel that is used to detect the object with significant accuracy and details. HSI contains high dimensionality of spectral information which is not easy to classify every pixel. To confront the problem, we propose a novel RGB channel Assimilation for classification methods. The color features are extracted by using chromaticity computation. Additionally, this work discusses the classification of hyperspectral image based on Domain Transform Interpolated Convolution Filter (DTICF) and 3D-CNN with Bi-directional-Long Short Term Memory (Bi-LSTM). There are three steps for the proposed techniques: First, HSI data is converted to RGB images with spatial features. Before using the DTICF, the RGB images of HSI and patch of the input image from raw HSI are integrated. Afterward, the pair features of spectral and spatial are excerpted using DTICF from integrated HSI. Those obtained spatial and spectral features are finally given into the designed 3D-CNN with Bi-LSTM framework. In the second step, the excerpted color features are classified by 2D-CNN. The probabilistic classification map of 3D-CNN-Bi-LSTM, and 2D-CNN are fused. In the last step, additionally, Markov Random Field (MRF) is utilized for improving the fused probabilistic classification map efficiently. Based on the experimental results, two different hyperspectral images prove that novel RGB channel assimilation of DTICF-3D-CNN-Bi-LSTM approach is more important and provides good classification results compared to other classification approaches.

Hyperion 영상의 분류를 위한 밴드 추출 (Feature Selection for Image Classification of Hyperion Data)

  • 한동엽;조영욱;김용일;이용웅
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.170-179
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    • 2003
  • 다중분광 영상의 정확한 지형지물 분류를 수행할 때 고려해야 할 중요한 요소중에 적절한 분류 클래스의 선정과 선정된 클래스의 분리도가 높아지도록 트레이닝 지역(training fields)을 잡는 것은 특히 중요하다. 최근에 이용되고 있는 위성탑재 하이퍼스펙트럴(hyperspectral) 영상은 많은 밴드를 포함하고 있기 때문에 데이터 처리가 어렵고, 잡음(noise)으로 인하여 다중분광 영상보다 분류 결과가 나쁜 경우도 나타난다. 특히 대상지역의 클래스에 따른 트레이닝 지역의 선정시 일부 클래스에서 하이퍼스펙트럴 밴드수에 비해 상대적으로 적은 수의 트레이닝 샘플로 인하여 공분산 행렬의 계산에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 Hyperion 데이터를 이용한 분류를 수행하기 위하여 밴드 추출 방식을 알아보고, 분류영상의 정확도 평가를 통하여 밴드 추출의 효용성을 시험하였다. 밴드를 줄이는 또 다른 방법인 클래스간 분리도에 따른 최적 밴드를 추출하여 분류정확도를 평가하였다. 실험 결과, 밴드 추출이나 클래스 분리도에 따라 선택된 영상의 분류 정확도는 분류자(classifier)에 상관없이 전체 밴드를 사용한 원영상과 유사하게 나타났지만, 사용된 밴드수와 계산 시간은 단축되었다. 분류자는 MLC, SAM, ECHO의 3종류가 사용되었다.

Detection of Seabed Rock Using Airborne Bathymetric Lidar and Hyperspectral Data in the East Sea Coastal Area

  • Shin, Myoung Sig;Shin, Jung Il;Park, In Sun;Suh, Yong Cheol
    • 한국측량학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.143-151
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    • 2016
  • The distribution of seabed rock in the coastal area is relevant to navigation safety and development of ocean resources where it is an essential hydrographic measurement. Currently, the distribution of seabed rock relies on interpretations of water depth data or point based bottom materials survey methods, which have low efficiency. This study uses the airborne bathymetric Lidar data and the hyperspectral image to detect seabed rock in the coastal area of the East Sea. Airborne bathymetric Lidar data detected seabed rocks with texture information that provided 88% accuracy and 24% commission error. Using the airborne hyperspectral image, a classification result of rock and sand gave 79% accuracy, 11% commission error and 7% omission error. The texture data and hyperspectral image were fused to overcome the limitations of individual data. The classification result using fused data showed an improved result with 96% accuracy, 6% commission error and 1% omission error.

지상 분광반사자료를 훈련샘플로 이용한 감독분류의 정확도 평가: 세종시 금남면을 사례로 (Accuracy Assessment of Supervised Classification using Training Samples Acquired by a Field Spectroradiometer: A Case Study for Kumnam-myun, Sejong City)

  • 신정일;김익재;김동욱
    • 대한공간정보학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.121-128
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    • 2016
  • 많은 연구들에서 영상자료와 분류 알고리즘 측면에서 분류정확도를 비교하였지만, 참조자료 또는 분석자에 의존하는 훈련샘플에 의한 분류정확도 비교와 관련된 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 감독분류에 있어 훈련샘플로써 지상 분광반사자료의 유용성을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 초분광영상과 다중분광영상을 대상으로 영상 수집 훈련샘플과 지상 분광반사자료를 사용하여 분류 정확도를 비교하였다. 그 결과 영상 수집 훈련샘플 사용 시 초분 광영상과 다중분광영상에서 공통적으로 약 90%의 분류정확도를 얻을 수 있었다. 그러나 지상 분광반사자료를 훈련 샘플로 사용하면 초분광영상의 경우 약 10%p, 다중분광영상의 경우 약 20%p의 분류정확도 감소가 발생하였다. 특히 다중분광영상에서 분광반사특성이 유사하게 나타나는 클래스들의 경우 분류정확도가 초분광영상에 비해 매우 낮게 나타났다. 따라서 지상 분광반사자료는 다중분광영상에 적용하는 데에는 한계가 있지만, 초분광영상을 이용한 토지피복분류에 있어 유용한 훈련샘플이 될 수 있다.

석조문화재 모니터링을 위한 하이퍼스펙트럴 이미지분석의 활용 (Utilization of Hyperspectral Image Analysis for Monitoring of Stone Cultural Heritages)

  • 전유근;이명성;김유리;이미혜;최명주;최기현
    • 보존과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.395-402
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    • 2015
  • 이 연구에서는 하이퍼스펙트럴 이미지를 활용하여 석조문화재의 훼손상태 모니터링에 대한 활용성을 검토하였다. 이를 위해 하이퍼스펙트럴 데이터의 보정방법, 영상분류 및 정규화 식생지수 산출방법을 석조문화재에 적용하였다. 이 결과 각 물질의 분광정보를 기반으로 한 객관적인 훼손지도 작성, 정밀도 높은 훼손율의 산출 및 식생들의 활력도 모델작성 등 다양한 분석이 가능하였다. 따라서 하이퍼스펙트럴 이미지 분석을 활용하여 석조문화재를 모니터링 한다면 효율적으로 훼손상태 변화를 파악할 수 있을 것이다.

Spectral Classification of Man-made Materials in Urban Area Using Hyperspectral Data

  • Kim S. H.;Kook M. J.;Lee K. S.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.10-13
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    • 2004
  • Hyperspectral data has a great advantage to classify various surface materials that are spectrally similar. In this study, we attempted to classify man-made materials in urban area using Hyperion data. Hyperion imagery of Seoul was initially processed to minimize radiometric distortions caused by sensor and atmosphere. Using color aerial photographs. we defined seven man-made surfaces (concrete, asphalt road. railroad, buildings, roof, soil, shadow) for the classification in Seoul. The hyperspectral data showed the potential to identify those manmade materials that were difficult to be classified by multispectral data. However. the classification of road and buildings was not quite satisfactory due to the relatively low spatial resolution of Hyperion image. Further, the low radiometric quality of Hyperion sensor was another limitation for the application in urban area.

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