Spectral Super-Resolution of Satellite Imagery with Generative Adversarial Networks
Rojas Pérez, Daniel
Lumbreras Ruiz, Felipe, dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciències de la Computació)
Universitat Autònoma de Barcelona. Escola d'Enginyeria

Additional title: Super-Resolució Espectral d'Imatges Satèl·lit amb Generative Adversarial Networks
Additional title: Super-Resolución Espectral de Imágenes Satélite con Generative Adversarial Networks
Date: 2021
Abstract: Hyperspectral (HS) data is the most accurate interpretation of surface as it provides fine spectral information with hundreds of narrow contiguous bands as compared to multispectral (MS) data whose bands cover bigger wavelength portions of the electromagnetic spectrum. This difference is noticeable in applications such as agriculture, geosciences, astronomy, etc. However, HS sensors lack on earth observing spacecraft due to its high cost. In this study, we propose a novel loss function for generative adversarial networks as a spectral-oriented and general-purpose solution to spectral super-resolution of satellite imagery. The proposed architecture learns mapping from MS to HS data, generating nearly 20x more bands than the given input. We show that we outperform the state-of-the-art methods by visual interpretation and statistical metrics.
Abstract: Les dades hiperspectrals (HS) són la interpretació més precisa de la superfície, ja que proporciona informació espectral fina amb centenars de bandes contigües estretes en comparació amb les dades multiespectrals (MS) les bandes cobreixen parts de longitud d'ona més grans de l'espectre electromagnètic. Aquesta diferència és notable en àmbits com l'agricultura, les geociències, l'astronomia, etc. No obstant això, els sensors HS manquen als satèl·lits d'observació terrestre a causa del seu elevat cost. En aquest estudi proposem una nova funció de cost per a Generative Adversarial Networks com a solució orientada a l'espectre i de propòsit general per la superresolució espectral d'imatges de satèl·lit. L'arquitectura proposada aprèn el mapatge de dades MS a HS, generant gairebé 20x més bandes que l'entrada donada. Mostrem que superem els mètodes state-of-the-art mitjançant la interpretació visual i les mètriques estadístiques.
Abstract: Los datos hiperspectral (HS) son la interpretación más precisa de la superficie, ya que proporciona información espectral fina con cientos de bandas contiguas estrechas en comparación con los datos multiespectrales (MS) cuyas bandas cubren partes de longitud de onda más grandes del espectro electromagnético. Esta diferencia es notable en ámbitos como la agricultura, las geociencias, la astronomía, etc. Sin embargo, los sensores HS escasean en los satélites de observación terrestre debido a su elevado coste. En este estudio proponemos una nueva función de coste para Generative Adversarial Networks como solución orientada al espectro y de propósito general para la super-resolución espectral de imágenes de satélite. La arquitectura propuesta aprende el mapeo de datos MS a HS, generando casi 20x más bandas que la entrada dada. Mostramos que superamos los métodos state-of-the-art mediante la interpretación visual y las métricas estadísticas.
Rights: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades. Creative Commons
Language: Anglès
Studies: Grau en Enginyeria Informàtica [2502441]
Study plan: Grau en Enginyeria Informàtica [958]
Document: Treball final de grau ; Text
Subject area: Menció Computació
Subject: Generative adversarial networks ; Hyperspectral imaging ; Multispectral imaging ; Spectral resolution ; Super-resolution ; Spectral angle mapper ; Loss function ; Imatges hiperespectrals ; Imatges multiespectrals ; Resolució espectral ; Superresolució ; Funció de cost ; Imágenes hiperespectrales ; Imágenes multiespectrales ; Resolución espectral ; Super-resolución ; Función de coste



11 p, 11.6 MB

The record appears in these collections:
Research literature > Bachelor's degree final project > School of Engineering. TFG

 Record created 2021-04-09, last modified 2024-06-15



   Favorit i Compartir