Optimización de autoencoders para reducción de ruido en imágenes SAR a través de análisis de varianza y evaluación cuantitativa
Autores: Cardona-Mesa, Ahmed Alejandro; Vásquez-Salazar, Rubén Darío; Diaz-Paz, Jean P.; Sarmiento-Maldonado, Henry O.; Gómez, Luis; Travieso-González, Carlos M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de autoencoders para reducción de ruido en imágenes SAR a través de análisis de varianza y evaluación cuantitativa
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Reducción de manchas
Radar de apertura sintética
Aprendizaje profundo
Arquitecturas de autoencoder
Despeje de imágenes
Optimización de hiperparámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La reducción de moteado en imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR) es un desafío crucial para un análisis e interpretación efectivos de imágenes en aplicaciones de teledetección. Este estudio propone un enfoque novedoso basado en aprendizaje profundo utilizando arquitecturas de autoencoders para el despeckling de imágenes SAR, incorporando análisis de varianza (ANOVA) para la optimización de hiperparámetros. La investigación aborda brechas significativas en métodos existentes, como la falta de una evaluación rigurosa del modelo y la ausencia de técnicas sistemáticas de optimización para modelos de aprendizaje profundo en el procesamiento de imágenes SAR. La metodología implica entrenar 240 modelos de autoencoder en datos SAR del mundo real, con métricas de rendimiento evaluadas utilizando Error Cuadrático Medio (MSE), Índice de Similitud Estructural (SSIM), Relación Señal-Ruido Pico (PSNR) y Número Equivalente de Looks (ENL). Al emplear la optimización de la frontera de Pareto, el estudio identifica modelos que equilibran eficazmente el rendimiento de eliminación de ruido con la preservación de la fidelidad de la imagen. Los resultados demuestran mejoras sustanciales en la reducción de moteado y calidad de imagen, validando la efectividad del enfoque propuesto. Este trabajo avanza en la aplicación del aprendizaje profundo en el desenfoque de imágenes SAR, ofreciendo un marco integral para la evaluación y optimización del modelo.
Descripción
La reducción de moteado en imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR) es un desafío crucial para un análisis e interpretación efectivos de imágenes en aplicaciones de teledetección. Este estudio propone un enfoque novedoso basado en aprendizaje profundo utilizando arquitecturas de autoencoders para el despeckling de imágenes SAR, incorporando análisis de varianza (ANOVA) para la optimización de hiperparámetros. La investigación aborda brechas significativas en métodos existentes, como la falta de una evaluación rigurosa del modelo y la ausencia de técnicas sistemáticas de optimización para modelos de aprendizaje profundo en el procesamiento de imágenes SAR. La metodología implica entrenar 240 modelos de autoencoder en datos SAR del mundo real, con métricas de rendimiento evaluadas utilizando Error Cuadrático Medio (MSE), Índice de Similitud Estructural (SSIM), Relación Señal-Ruido Pico (PSNR) y Número Equivalente de Looks (ENL). Al emplear la optimización de la frontera de Pareto, el estudio identifica modelos que equilibran eficazmente el rendimiento de eliminación de ruido con la preservación de la fidelidad de la imagen. Los resultados demuestran mejoras sustanciales en la reducción de moteado y calidad de imagen, validando la efectividad del enfoque propuesto. Este trabajo avanza en la aplicación del aprendizaje profundo en el desenfoque de imágenes SAR, ofreciendo un marco integral para la evaluación y optimización del modelo.