Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/106947 |
Resumo: | Esta tese investiga uma abordagem supervisionada para o problema da detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines (SVM) com o uso dos kernels polinomial e gaussiano (RBF). A proposta metodológica está baseada na diferença das imagens-fração produzidas para cada data. Em imagens de cenas naturais a diferença nas frações de solo e vegetação tendem a apresentar uma distribuição simétrica em torno da origem. Esse fato pode ser usado para modelar duas distribuições normais multivariadas: mudança e não-mudança. O algoritmo Expectation-Maximization (EM) é implementado para estimar os parâmetros (vetor de médias, matriz de covariância e probabilidade a priori) associados a essas duas distribuições. Amostras aleatórias são extraídas dessas distribuições e usadas para treinar o classificador SVM nesta abordagem supervisionada. A metodologia proposta realiza testes com o uso de conjuntos de dados multitemporais de imagens multiespectrais TM-Landsat, que cobrem a mesma cena em duas datas diferentes. Os resultados são comparados com outros procedimentos, incluindo trabalhos anteriores, um conjunto de dados sintéticos e o classificador SVM One-Class. |
id |
URGS_e7e99b16336e0a1e796ce58646dbad63 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/106947 |
network_acronym_str |
URGS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
repository_id_str |
1853 |
spelling |
Ferreira, Rute Henrique da SilvaHaertel, Vitor Francisco de Araújo2014-11-15T02:15:33Z2014http://hdl.handle.net/10183/106947000944309Esta tese investiga uma abordagem supervisionada para o problema da detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines (SVM) com o uso dos kernels polinomial e gaussiano (RBF). A proposta metodológica está baseada na diferença das imagens-fração produzidas para cada data. Em imagens de cenas naturais a diferença nas frações de solo e vegetação tendem a apresentar uma distribuição simétrica em torno da origem. Esse fato pode ser usado para modelar duas distribuições normais multivariadas: mudança e não-mudança. O algoritmo Expectation-Maximization (EM) é implementado para estimar os parâmetros (vetor de médias, matriz de covariância e probabilidade a priori) associados a essas duas distribuições. Amostras aleatórias são extraídas dessas distribuições e usadas para treinar o classificador SVM nesta abordagem supervisionada. A metodologia proposta realiza testes com o uso de conjuntos de dados multitemporais de imagens multiespectrais TM-Landsat, que cobrem a mesma cena em duas datas diferentes. Os resultados são comparados com outros procedimentos, incluindo trabalhos anteriores, um conjunto de dados sintéticos e o classificador SVM One-Class.In this thesis, we investigate a supervised approach to change detection in remote sensing multi-temporal image data by applying Support Vector Machines (SVM) technique using polynomial kernel and Gaussian kernel (RBF). The methodology is based on the difference-fraction images produced for two dates. In natural scenes, the difference in the fractions such as vegetation and bare soil occurring in two different dates tend to present a distribution symmetric around the origin of the coordinate system. This fact can be used to model two normal multivariate distributions: class change and no-change. The Expectation-Maximization algorithm (EM) is implemented to estimate the parameters (mean vector, covariance matrix and a priori probability) associated with these two distributions. Random samples are drawn from these distributions and used to train the SVM classifier in this supervised approach.The proposed methodology performs tests using multi-temporal TMLandsat multispectral image data covering the same scene in two different dates. The results are compared to other procedures including previous work, a synthetic data set and SVM One-Class.application/pdfporSensoriamento remotoImagens de sateliteChange detectionKernel methodsFraction-imagesEM algorithmUma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machinesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulCentro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e MeteorologiaPrograma de Pós-Graduação em Sensoriamento RemotoPorto Alegre, BR-RS2014doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000944309.pdf000944309.pdfTexto completoapplication/pdf1369315http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/1/000944309.pdf442dd888bf07f5cbaf6b29e60b52ca2dMD51TEXT000944309.pdf.txt000944309.pdf.txtExtracted Texttext/plain115244http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/2/000944309.pdf.txt56faf98b9f4e9ca96bc0cffe9db34f46MD52THUMBNAIL000944309.pdf.jpg000944309.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1130http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/3/000944309.pdf.jpg947c687b6515a065f09e7d5f93e800aaMD5310183/1069472021-12-09 05:34:29.07036oai:www.lume.ufrgs.br:10183/106947Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532021-12-09T07:34:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
title |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
spellingShingle |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines Ferreira, Rute Henrique da Silva Sensoriamento remoto Imagens de satelite Change detection Kernel methods Fraction-images EM algorithm |
title_short |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
title_full |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
title_fullStr |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
title_full_unstemmed |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
title_sort |
Uma metodologia para a detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines |
author |
Ferreira, Rute Henrique da Silva |
author_facet |
Ferreira, Rute Henrique da Silva |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Ferreira, Rute Henrique da Silva |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Haertel, Vitor Francisco de Araújo |
contributor_str_mv |
Haertel, Vitor Francisco de Araújo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Sensoriamento remoto Imagens de satelite |
topic |
Sensoriamento remoto Imagens de satelite Change detection Kernel methods Fraction-images EM algorithm |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Change detection Kernel methods Fraction-images EM algorithm |
description |
Esta tese investiga uma abordagem supervisionada para o problema da detecção de mudanças em imagens multitemporais de sensoriamento remoto empregando Support Vector Machines (SVM) com o uso dos kernels polinomial e gaussiano (RBF). A proposta metodológica está baseada na diferença das imagens-fração produzidas para cada data. Em imagens de cenas naturais a diferença nas frações de solo e vegetação tendem a apresentar uma distribuição simétrica em torno da origem. Esse fato pode ser usado para modelar duas distribuições normais multivariadas: mudança e não-mudança. O algoritmo Expectation-Maximization (EM) é implementado para estimar os parâmetros (vetor de médias, matriz de covariância e probabilidade a priori) associados a essas duas distribuições. Amostras aleatórias são extraídas dessas distribuições e usadas para treinar o classificador SVM nesta abordagem supervisionada. A metodologia proposta realiza testes com o uso de conjuntos de dados multitemporais de imagens multiespectrais TM-Landsat, que cobrem a mesma cena em duas datas diferentes. Os resultados são comparados com outros procedimentos, incluindo trabalhos anteriores, um conjunto de dados sintéticos e o classificador SVM One-Class. |
publishDate |
2014 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2014-11-15T02:15:33Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2014 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/106947 |
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
000944309 |
url |
http://hdl.handle.net/10183/106947 |
identifier_str_mv |
000944309 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
instacron_str |
UFRGS |
institution |
UFRGS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/1/000944309.pdf http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/2/000944309.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/106947/3/000944309.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
442dd888bf07f5cbaf6b29e60b52ca2d 56faf98b9f4e9ca96bc0cffe9db34f46 947c687b6515a065f09e7d5f93e800aa |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
_version_ |
1816736902830620672 |