Разработка методов мультиспектральной дифференциации природных и синтетических материалов на основании спектральных характеристик диффузного отражения
Проведен аналитический обзор существующих проблем дифференциации органических (т. е. листьев растений) и синтетических функциональных композитных материалов (ФКМ) существующими методами наземного дистанционного зондирования местности, а также методов реализации алгоритмов дискриминации органических и синтетических ФКМ на основании мультиспектральных и гиперспектральных изображений, полученных фотометрическим методом. В результате установлено, что актуальной задачей развития наземных методов дистанционного зондирования местности является разработка алгоритмов дифференциации органических и синтетических ФКМ, работающих в спектральном диапазоне длин волн от 300 до 900 нм. Цель – определить возможность дифференциации органических и синтетических ФКМ средствами наземного мультиспектрального зондирования местности в этом спектральном диапазоне. Применялись метод спектроскопии диффузного отражения света, методы локализованной полиномиальной регрессии (LOESS) и остаточной суммы квадратов (RSS), метод обратного распространения ошибки, оптимизатор «Adam» для разработки алгоритмов дифференциации материалов и метрика accuracy. Исследованы спектральные отражательные характеристики некоторых растительных объектов и предназначенных для их имитации синтетических функциональных композитных материалов. Разработаны два мультиспектральных алгоритма дифференциации ФКМ, а проведенный сравнительный анализ правильности работы метрики accuracy алгоритмов выявил, что для оценки спектральных характеристик материалов наиболее эффективен интегральный параметр G. Полученные результаты целесообразно применять в качестве вспомогательного критерия существующих наземных методов дистанционного зондирования местности, осуществляемых для дискриминации органических и синтетических функциональных композитных материалов посредством анализа спектральных характеристик диффузного отражения.
Авторы: Ш. З. Ловпаче, Ю. В. Мамелин, С. Г. Синица, В. Ю. Бузько, А. С. Мамелина
Направление: Физика
Ключевые слова: Спектроскопия диффузного отражения, фотограмметрия, мультиспектральная визуализация, полосовые фильтры (FSF), материальная дифференциация, вегетативные показатели, нейронные сети
Открыть полный текст статьи