ارایه یک روش بدون نظارت در شناسایی تغییرات تصاویر SAR با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در مقاله حاضر یک روش بدون نظارت برای آشکارسازی تغییرات در تصاویر ماهواره‌ای رادار با روزنه ترکیبی (sar) معرفی می‌شود. اساس این روش جست‌وجوی بهینه در فضای جواب‌های ممکن با اتکا بر الگوریتم ژنتیک است. برای این منظور یک تابع هزینه براساس معیار کمترین میانگین مربعات خطا و با در نظرگرفتن تصویرِ نسبت به‌دست‌آمده از تصاویر مشاهده‌شده غیرهم‌زمان از ناحیه جغرافیایی یکسان، معرفی می‌شود. به منظور کاهش مدت زمان همگرایی الگوریتم به جواب بهینه، از پنجره متحرک با ابعاد مناسب به‌منظور انتخاب نواحی مختلف از تصویرِ نسبت با احتمال وجود پیکسل‌های تغییریافته، استفاده می‌شود. این کار افزون بر ایجاد امکان مدیریت حجم محاسباتی و زمان اجرای الگوریتم، توانایی مدیریت نویز لکه‌ای را نیز فراهم می‌کند. به این ترتیب که می‌توان نواحی یکنواخت نویزی محصور در یک پنجره انتخاب را تشخیص داد و آن را از فرایند آشکارسازی حذف کرد. علاوه بر این، استفاده از روش‌های پیش‌پردازشی کاهش نویز مانند اعمال فیلتر تطبیقی وینر، برای بهبود روند آشکارسازی استفاده شده است. نتایج به‌دست‌‌آمده از پیاده‌سازی الگوریتم توسعه‌یافته، حاکی از کاهش زمان اجرای الگوریتم و مدیریت آن با حفظ دقت مطلوب، در مقایسه با روش پیشین آشکارسازی تغییرات به کمک الگوریتم ژنتیک است. به‌منظور بررسی عملکرد الگوریتم از دو مجموعه داده استفاده می‌شود. مجموعه اول شامل تصاویر شبیه‌سازی‌شده با در نظر گرفتن نویز لکه‌ای و مجموعه دوم شامل تصاویر سنجنده asar ماهواره envisat، دریافت‌شده از منطقه تاثیرگرفته از سونامی اخیر کشور ژاپن است. استفاده از روش پیشنهادی در آشکارسازی تغییرات به روش پیکسل‌مبنا و بر روی مجموعه داده فوق، دقت آشکارسازی در حدود 94 درصد در مقایسه با کل پیکسل‌های تصویر را به دست داد.