Ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo ICM để phát hiện thay đổi trên bề mặt trái đất

 

Tiến sĩ Đào Khánh Hoài cho biết: Ảnh vệ tinh đa thời gian được được ứng dụng rộng rãi để phát hiện biến động lớp phủ bề mặt trái đất như: nhà ở đô thị, mặt nước, đất trống… Trong viễn thám, việc phát hiện các vùng thay đổi trên các ảnh chụp cùng cảnh một khu vực ở thời điểm khác nhau nhận được sự quan tâm đặc biệt do có liên quan đến số lượng lớn các ứng dụng khác nhau như phân tích sự thay đổi loại hình sử dụng đất, sự dịch chuyển của cơ cấu trồng trọt, quan trắc ô nhiễm, đánh giá các vùng cháy rừng, phân tích các khu vực phá rừng, phân tích sự thay đổi của thực vật…Với mạng nơ ron nhân tạo đồng xung ICM, các thay đổi nhỏ ở mức đối tượng cụ thể được phát hiện như tàu, máy bay, nhà ở... Ở các khung ảnh chỉ chứa một phần của đối tượng mới cũng được hệ thống mạng ICM phát hiện và đánh dấu có sự thay đổi.

 

Việc ứng dụng mạng ICM để phát hiện tự động sự thay đổi của các đối tượng trên nền địa hình thu được trên ảnh vệ tinh đa thời gian với các góc chụp khác nhau, độ dịch khác nhau, ở các khu vực không thể tiếp cận hay lấy mẫu xác thực, kiểm chứng như hải đảo, biên giới là cách tiếp cận hợp lý và khoa học.

 

Mô hình ứng dụng mạng nơ ron ICM để phát hiện thay đổi trên ảnh vệ tinh đa thời gian đã chứng tỏ được tính tiện lợi và hiệu quả trong phát hiện thay đổi ở các khu vực khó tiếp cận...

 

Mạng nơ ron nhân tạo đồng xung ICM (Intersecting Cortical Model) là phiên bản rút gọn của mạng nơ ron nhân tạo PCNN (Pulse Coupled Neural Network) mô phỏng hoạt động của các nơ ron vỏ não trực quan của mèo. 

 

Vỏ não trực quan là một phần bộ não mèo, nơi nhận tín hiệu trực quan từ mắt và chuyển đổi tín hiệu ảnh về luồng các xung ảnh. Các xung ảnh sinh ra từ mỗi vòng lặp mạng ICM mô phỏng lại các dấu hiệu đặc trưng trên cảnh ảnh. Các véc tơ chuỗi xung hai cảnh ảnh khác nhau được đối sánh làm cơ sở kết luận có hay không sự thay đổi trên hai cảnh ảnh. Ưu điểm chính của mô hình ICM là có cấu trúc đơn giản và hoạt động theo cơ chế không cần huấn luyện.

 

Trong những năm gần đây mạng nơ ron nhân tạo đồng xung ICM đã được ứng dụng trong xử lý ảnh đa thời gian để phát hiện thay đổi của các đối tượng trên ảnh. Một đặc điểm ưu việt của kiểu mạng nơ ron nhân tạo này là tính bất biến với phép dịch, tỷ lệ và phép quay của ảnh...