مکان یابی خودکار کاروانسراها در تصاویر ماهواره ای با بهره گیری از تکنیک های پردازش تصویر مبتنی بر یادگیری عمیق

علیرغم افزایش روزافزون استفاده از یادگیری عمیق در پردازش تصاویر، لیکن استفاده از این تکنولوژی در زمینه های مرتبط با میراث فرهنگی، به دلیل مشکلاتی همانند نبود پایگاه داده های مناسب، هزینه بر بودن ایجاد پایگاه داده ی جدید ، پیچیدگی کار با شبکه های عصبی عمیق، نیاز به منابع سخت افزاری گران قیمت و ...، بسیار محدود مانده است. در این مقاله با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر مبتنی بر یادگیری عمیق، روشی برای مکان یابی خودکار کاروانسراها در تصاویر ماهواره ای معرفی شده است. بدین منظور یک پایگاه داده از تصاویر ماهواره ای ۲۰۳ کاروانسرای ایران ایجاد و سپس با استفاده از تکنیک یادگیری انتقالی، الگوریتم یافتن شی YOLOv۵ برای مکان یابی کاروانسراها بر روی پایگاه داده فوق، آموزش داده شده است. برای بررسی کارائی این شبکه، ۲۵ تصویر جدید با ابعاد ۵/۲×۵/۲ کیلومتر مربع از محیط اطراف برخی از کاروانسراها انتخاب و با استفاده از تکنیک پنجره لغزان و وزن های آموزش داده شده در گام پیشین، عملیات تشخیص کاروانسراها بر روی این تصاویر انجام گرفت. به منظور کاهش میزان تشخیص های اشتباه، مکان هایی که به اشتباه تشخیص داده شده بودند، به عنوان داده جدید به پایگاه داده افزوده شد و الگوریتم YOLOv۵ مجددا آموزش داده شد. دقت نهایی الگوریتم پیشنهادی در یافتن محل کاروانسرا برابر mAP_۰.۵ ۴۳/۹۱% بوده است.

کلیدواژه ها:

یادگیری عمیق ، کاروانسرا ، تصاویر ماهواره ای ، شبکه های عصبی پیچیده ، الگوریتم YOLOv۵