Seyrek hiperspektral karışım giderimi için çizge düzenli bolluk tahmini ve sözlük budama yaklaşımı

Yarı-kör hiperspektral karışım giderimi bu doktora tezinin ana konusunu oluşturmaktadır. Karışım giderimi alanına yeni bir bakış açısı kazandıran, seyrek karışım giderimi olarak da adlandırılan yarı-kör hiperspektral karışım giderimi, son on yılda elde edilen tatmin edici sonuçlarla oldukça popüler bir yöntem haline gelmiştir. Seyrek karışım gideriminde, malzemelere ait spektral imzalardan oluşan bir sözlük önsel bir bilgi olarak seyrek bağlanım tekniklerine verilerek sahnedeki bilinmeyen bolluk değerlerinin kestirilmesi hedeflenmektedir. Bu tez kapsamında, bolluk değerlerinin kestirimini iyileştirmek için hiperspektral görüntülerin kendilerine has yapısını dikkate alan bir çizge Laplacian düzenleyicili karışım giderimi yöntemi sunulmuştur. Benzeşim matrisleri, uzamsal-bağlamsal yakınlığa ve spektral benzerliğe sahip piksellerin yüksek istatistiksel bağımlılık göstereceği gerçeğinden yararlanmak amacıyla noktasal karşılıklı bilgi kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca, önerilen karışım giderimi formülasyonuna çifte yeniden ağırlıklandırılmış seyrek düzenleyici eklenerek kestirilecek bolluk vektörlerinin seyrekleşmesi amaçlanmıştır. Bir spektral malzeme kütüphanesi yüzlerce spektral imzadan oluşabilmektedir. Kütüphanelerin yüksek boyutluluğu, seyrek karışım giderimi algoritmalarının performansını güçlü bir şekilde sınırlamaktadır. Seyrek karışım giderimi yöntemlerinin bolluk değerlerini daha doğru bir şekilde kestirmek ve ihtiyaç duydukları hesaplama sürelerini kısaltmak için bu tez kapsamında ayrıca bir sözlük budama yaklaşımı önerilmiştir. Önerilen budama yöntemi, sözlük üyelerinin niceliksel olarak değerlendirilmesine dayanmaktadır. Her bir sözlük elemanının göreceli önemini nicel olarak belirleyebilmek için ihmal edilebilir bir hesaplama maliyetine sahip olan toplam fayda metriği kullanılmıştır. Önerilen yöntemlerin etkinliği, farklı veri kümeleri üzerinde literatürde kendini kanıtlamış yöntemlerle kapsamlı karşılaştırmaları yapılarak gösterilmiştir.