تحلیل قابلیت شاخص ‌های ارزیابی کیفیت تصاویر تلفیق‌ شدۀ ماهواره‌ای با مدلسازی تخریب طیفی و مکانی

تلفیق تصاویر ماهواره‌ای و ایجاد داده هایی با قابلیت مکانی و طیفی بالاتر از داده های موجود جایگاه و نقشی ویژه در مباحث سنجش از دور دارد. این درحالی است که دقت و کارآیی همۀ مراحل پردازش در مسیر استفاده از این داده ها  به دقت و اعتمادپذیری دادۀ تولیدشده وابسته است. درنهایت، استفادۀ بهینه از تصویر تلفیق‌شده مبتنی بر دقت روش تلفیق است. بررسی این مهم به انتخاب درست شاخص ارزیابی، متناسب با هدف و حیطۀ کاربرد تصویر تلفیق‌شده، نیاز دارد. ارجحیت حفظ اطلاعات مکانی و طیفی درکاربردهای گوناگون، همچون منابع طبیعی، مناطق شهری و مانند آن، متفاوت است. بنابراین، انتخاب بهترین روش تلفیق با بررسی ازطریق شاخص های ارزیابی کیفیت تصویر متناسب با حیطۀ کاربرد تصویر یکی از چالش‌های کاربران در این زمینه است. ازاین‌رو، مقالۀ حاضر به آنالیز و ارزیابی بیست روش رایج ارزیابی کیفیت تصویر، با هدف معرفی شاخص مناسب در بین شاخص های مطرح براساس کاربرد تصویر تلفیق‌شده، معرفی عوامل تفاوت نظر شاخص ها در بیان کیفیت و ارائۀ مدلی برای دریافتن توانای هریک از شاخص ها در نمایش اعوجاجات رخ‌داده در جنبۀ اطلاعات طیفی و مکانی تصویر پرداخته است. بدین منظور، دو شاخص فیلتر بالاگذر و زاویۀ نگاشت طیفی به‌منزلۀ مبنای اطلاعات مکانی و طیفی تصویر درنظر گرفته شد و عملکرد هریک از شاخص ها در بیان کیفیت داده‌های شبیه‌سازی‌شده، که شامل تصاویری با اعوجاج طیفی و مکانی کنترل شده است، بررسی شد. برای ایجاد اعوجاج طیفی از اثر اعمال فیلتر بالاگذر، جابه‌جایی باند و تغییر تن رنگ بهره گرفته شده است. همچنین، از فیلتر پایین‌گذر و عملگرهای فرسایشی با عنصر ساختاری با ابعاد متفاوت برای مخدوش کردن اطلاعات مکانی استفاده شده است. در بررسی‌های انجام‌شده در این تحقیق، از تصاویر ماهواره‌های landsat8،eo-1 وworldview که قدرت تفکیک طیفی و مکانی متفاوت دارند، استفاده  شد. از هر تصویر قطعاتی با کاربری اراضی متفاوت به‌منزلۀ تصاویر تست برش داده شد. نتیجۀ ارزیابی شاخص ها روی تصاویر تست دسته‌بندی شاخص‌ها، از نظر توانایی نمایش انحرافات طیفی و مکانی، در سه گروه قرار می‌گیرد. دستۀ نخست روش‌های مبتنی بر نویز برای ارزیابی کلی تصویر در مقابل نویز است، شامل شاخص‌های ergas، mse، psnr، wsnr. دستۀ دوم روش‌های هم‌سو با روش نگاشت زاویۀ طیفی« sam» که به‌دلیل نمایش بهتر انحرافات طیفی، برای برآورد تخریب اطلاعات طیفی تصویر مناسب‌تر است و شاخص‌های bias, rase, q, mssim, nqm, fsim, srsim, sam را دربر می‌گیرد. دستۀ سوم شاخص هم‌روند با شاخص فیلتر بالاگذر «hpf»، شامل شاخص‌های mad و rfsim است که برای برآورد تخریب اطلاعات مکانی تصویر مناسب‌تر است.