Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation
The special-purpose software implementation for estimating the subpixel shift between satellite images using advanced computer technology is described in this paper. The automatic calculation of the mutual subpixel shift between a pair of digital satellite images by correlation algorithm is performe...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/165 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-165 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
satellite imagery subpixel shift software implementation спутниковые изображения субпиксельный сдвиг программная реализация супутникові зображення субпіксельний зсув програмна реалізація |
| spellingShingle |
satellite imagery subpixel shift software implementation спутниковые изображения субпиксельный сдвиг программная реализация супутникові зображення субпіксельний зсув програмна реалізація Stankevich, Sergey Popov, Mykhailo Shklyar, Sergiy Sukhanov, Kostiantyn Andreiev, Artem Lysenko, Artur Kun, Xing Cao, Shixiang Yupan, Shi Boya, Sun Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| topic_facet |
satellite imagery subpixel shift software implementation спутниковые изображения субпиксельный сдвиг программная реализация супутникові зображення субпіксельний зсув програмна реалізація |
| format |
Article |
| author |
Stankevich, Sergey Popov, Mykhailo Shklyar, Sergiy Sukhanov, Kostiantyn Andreiev, Artem Lysenko, Artur Kun, Xing Cao, Shixiang Yupan, Shi Boya, Sun |
| author_facet |
Stankevich, Sergey Popov, Mykhailo Shklyar, Sergiy Sukhanov, Kostiantyn Andreiev, Artem Lysenko, Artur Kun, Xing Cao, Shixiang Yupan, Shi Boya, Sun |
| author_sort |
Stankevich, Sergey |
| title |
Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_short |
Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_full |
Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_fullStr |
Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_full_unstemmed |
Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_sort |
estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation |
| title_alt |
Программная реализация оценки взаимного субпиксельного сдвига между спутниковыми изображениями Програмна реалізація оцінки взаємного субпіксельного зсуву між супутниковими зображеннями |
| description |
The special-purpose software implementation for estimating the subpixel shift between satellite images using advanced computer technology is described in this paper. The automatic calculation of the mutual subpixel shift between a pair of digital satellite images by correlation algorithm is performed. The proposed implementation was tested on a statistically representative number of satellite images and reached acceptable accuracy in determining their subpixel shift values. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/165 |
| work_keys_str_mv |
AT stankevichsergey estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT popovmykhailo estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT shklyarsergiy estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT sukhanovkostiantyn estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT andreievartem estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT lysenkoartur estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT kunxing estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT caoshixiang estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT yupanshi estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT boyasun estimationofmutualsubpixelshiftbetweensatelliteimagessoftwareimplementation AT stankevichsergey programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT popovmykhailo programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT shklyarsergiy programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT sukhanovkostiantyn programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT andreievartem programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT lysenkoartur programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT kunxing programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT caoshixiang programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT yupanshi programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT boyasun programmnaârealizaciâocenkivzaimnogosubpikselʹnogosdvigameždusputnikovymiizobraženiâmi AT stankevichsergey programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT popovmykhailo programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT shklyarsergiy programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT sukhanovkostiantyn programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT andreievartem programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT lysenkoartur programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT kunxing programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT caoshixiang programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT yupanshi programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi AT boyasun programnarealízacíâocínkivzaêmnogosubpíkselʹnogozsuvumížsuputnikovimizobražennâmi |
| first_indexed |
2024-04-21T19:48:06Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:48:06Z |
| _version_ |
1796974980609605632 |
| spelling |
uajuacgovua-article-1652020-04-06T17:23:23Z Estimation of mutual subpixel shift between satellite images: software implementation Программная реализация оценки взаимного субпиксельного сдвига между спутниковыми изображениями Програмна реалізація оцінки взаємного субпіксельного зсуву між супутниковими зображеннями Stankevich, Sergey Popov, Mykhailo Shklyar, Sergiy Sukhanov, Kostiantyn Andreiev, Artem Lysenko, Artur Kun, Xing Cao, Shixiang Yupan, Shi Boya, Sun satellite imagery subpixel shift software implementation спутниковые изображения субпиксельный сдвиг программная реализация супутникові зображення субпіксельний зсув програмна реалізація The special-purpose software implementation for estimating the subpixel shift between satellite images using advanced computer technology is described in this paper. The automatic calculation of the mutual subpixel shift between a pair of digital satellite images by correlation algorithm is performed. The proposed implementation was tested on a statistically representative number of satellite images and reached acceptable accuracy in determining their subpixel shift values. В статье описаны алгоритмы и программная реализация с использованием современных компьютерных технологий специального программного обеспечения для оценки субпиксельного сдвига между спутниковыми изображениями. Для обеспечения заданной точности оценки субпиксельного смещения к исходным спутниковым изображениям предъявляются определённые требования. Прежде всего, должно существовать единственное приближение субпиксельного смещения исходных изображений с некоторой допустимой погрешностью. Второе важное требование – стационарность исходных изображений. Третье требование – использование изображений, полученных в близких спектральных диапазонах.Весь процесс состоит из трёх основных этапов: совмещения изображений, вырезания общей пиксельно совмещённой части и автоматического расчёта взаимного субпиксельного сдвига. Автоматический расчёт взаимного субпиксельного сдвига между двумя цифровыми спутниковыми изображениями выполняется корреляционным методом. Отдельно рассмотрены алгоритм определения целопиксельного взаимного смещения двух изображений при помощи взаимной корреляции, вычисляемой посредством быстрого преобразования Фурье (БПФ) и способом скользящей суммы, и алгоритм определения субпиксельного смещения двух изображений с использованием расчёта корреляции в Фурье-области.Программная реализация указанных алгоритмов была выполнена на алгоритмическом языке С с использованием открытых программных компонентов и библиотек. Разработанное программное обеспечение функционирует на персональной графической рабочей станции под управлением 64-битной операционной системы Microsoft Windows и имеет графический интерфейс пользователя (GUI). Предложенная программная реализация была опробована на статистически репрезентативном количестве реальных спутниковых изображений и продемонстрировала вполне приемлемую точность (лучше 0,1 пиксела) определения значений их субпиксельных сдвигов. У статті описано алгоритми і програмна реалізація з використанням сучасних комп’ютерних технологій спеціального програмного забезпечення для оцінки субпіксельного зсуву між супутниковими зображеннями. Для забезпечення заданої точності оцінки субпіксельного зміщення до початкових супутникових зображень пред’являються певні вимоги. Передусім, повинне існувати єдине наближення субпіксельного зсуву початкових зображень з деякою припустимою погрішністю. Друга важлива вимога – стаціонарність вхідних зображень. Третя вимога – використання зображень, отриманих у близьких спектральних діапазонах.Увесь процес складається з трьох основних етапів: сполучення зображень, вирізування спільної піксельно сполученої частини та автоматичного розрахунку взаємного субпіксельного зсуву. Автоматичний розрахунок взаємного субпіксельного зсуву між двома цифровими супутниковими зображеннями виконується кореляційним методом. Окремо розглянуто алгоритм визначення цілопіксельного взаємного зсуву двох зображень за допомогою взаємної кореляції, що обчислюється швидким перетворенням Фур’є (БПФ) і способом ковзаючої суми, та алгоритм визначення субпіксельного зсуву двох зображень з використанням розрахунку кореляції у Фур’є-області.Програмну реалізацію вказаних алгоритмів було виконано на алгоритмічній мові C з використанням відкритих програмних компонентів і бібліотек. Розроблене програмне забезпечення функціонує на персональній графічній робочій станції під управлінням 64-бітної операційної системи Microsoft Windows і має графічний інтерфейс користувача (GUI). Запропоновану програмну реалізацію було випробувано на статистично репрезентативній кількості реальних супутникових зображень. В результаті випробувань було продемонстровано цілком прийнятну (краще за 0,1 піксел) точність визначення значень їх субпіксельних зсувів. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2020-02-28 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/165 10.36023/ujrs.2020.24.165 Ukrainian journal of remote sensing; No. 24 (2020); 9-14 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; № 24 (2020); 9-14 Український журнал дистанційного зондування Землі; № 24 (2020); 9-14 2313-2132 en https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/165/186 Copyright (c) 2020 Ukrainian journal of remote sensing |