Shadow Detection and Removal from Urban High Resolution Remote Sensing Image

2016;
: сс. 42 - 49
Автори: 
Volodymyr Hnatushenko, Yana Shedlovska

Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Automated Data Processing Systems Department

Розглянуто ідентифікацію та реконструкцію тіней на супутникових знімках надвисокого просторового розрізнення. У роботі використано знімки міської території, отримані супутником WorldView-2. Наявність тіней на знімках може привести до втрати значної частини корисної інформації. Задля відновлення освітленості та підвищення якості зображення в тіньових ділянках було розроблено ефективний алгоритм компенсації тіней. Для ідентифікації тіней використовували методи трансформації зображення та порогову бінаризацію. Модель тіні, що складається з прямого та розсіюваного світла, використовували для компенсації тіней.

1. Pansharpening technology of high resolution multispectral and panchromatic satellite images /
V. V. Hnatushenko, Vik. V. Hnatushenko, O. O. Kavats, V. Yu. Shevchenko // Scientific Bulletin of National
Mining University. – 2015. – № 4. – P. 91–98. 2. Satellite technology of the forest fires effects monitoring /
V. V. Hnatushenko, Vik. V. Hnatushenko, D. K. Mozgovyi, V. V. Vasyliev // Scientific Bulletin of National Mining University. – 2016. – No. 1. – P. 70–76. 3. Efficient shadow removal using subregion matching
illumination transfer / C. Xiao, D. Xiao, L. Zhang, L. Chen // Computer Graphics Forum. – 2013. –
Vol. 32, No. 7. – P. 421–430. 4. Finlayson G. D. Removing Shadows from Images / G. D. Finlayson,
S. D. Hordley, M. S. Drew // Lecture Notes in Computer Science. – 2002. – Vol. 2353. – P. 823–836. 5. Guo R.
Single-image shadow detection and removal using paired regions / R. Guo, Q. Dai, D. Hoiem // IEEE
Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 20–25 June, 2011 : Proceedings. – 2011. –
P. 2033–2040. 6. Shor Y. The shadow meets the mask: pyramid-based shadow removal / Y. Shor,
D. Lischinski // Computer Graphics Forum. – 2008. – Vol. 27, No. 2. – P. 577–586. 7. Singh K. K. Shadow
detection and removal from remote sensing images using NDI and morphological operators / K. K. Singh,
K. Pal, M. J. Nigam // International Journal of Computer Applications. – 2012. – Vol. 42, No. 10. –
P. 37–40. 8. Prasad K. An efficient method for shadow detection and removal in satellite images by
segmentation / K. Prasad, B. Kiran // International Journal of Advanced Research in Computer and
Communication Engineering. – 2015. – Vol. 4, No. 6. – P. 97–101. 9. S. Tiwari Shadow detection and
compensation in aerial images using MATLAB / S. Tiwari, K. Chauhan, Y. Kurmi // International Journal
of Computer Applications. – 2015. – Vol. 119, No. 20. – P. 5–9. 10. Shah S. A Survey on Various Shadow
Detection Methods / S. Shah, N. Gamit // International Journal of Emerging Technology and Advanced
Engineering. – 2015. –Vol. 5, No. 2. – P. 509–512. 11. Afzal F. Shadow Detection and Reconstruction in
Satellite Images / F. Afzal, A. Kareem // International Journal of Advance Research in Computer Science
and Management Studies. – 2015. – Vol. 3, No. 5. – P. 407–414. 12. Azevedo S. C. Shadow detection
improvement using spectral indices and morphological operators in urban areas in high resolution images /
S. C. Azevedo, E. A. Silva, M. M. Pedrosa // The International Archives of the Photogrammetry, Remote
Sensing and Spatial Information Sciences. – 2015. – Vol. XL-7/W3. – P. 587–592. 13. Shadow Detection
Algorithm for Remote Sensing Images/ J Jiang, Y.Tian, M Wang, Y. Zheng, T. Yu // Journal of
Computational Information Systems. – 2013. – Vol. 10, No. 9. – P. 3783–3790. 14. Shadow detection and
removal from a single image / C. Blajovici, P. J. Kiss, Z. Bonus, L. Varga // 19th Summer School on Image
Processing, 7–16 July, 2011 [Online]. – Available: http://www.inf.u-szeged.hu/projectdirs/ssip2011/
teamF/ShadowRemoval/Documentation/Shadow%20detection%20and%20removal%20from%20a%20single%
20 image.pdf. 15. Tsai Victor J. D. A comparative study on shadow compensation of color aerial images in
invariant color models / Victor J. D. Tsai // IEEE Transactions on Geoscience and remote sensing. – 2006. –
Vol. 44, No. 6. – P. 1661–1671. 16. Rufenacht D. Automatic and accurate shadow detection using nearinfrared information / D. Rufenacht, C. Fredembach, S. Susstrunk // IEEE Transactions on Pattern
Analysis and Machine Intelligence. 2014. – Vol. 36, No. 8. – P. 1672–1678. 17. A novel spectral index for
automatic shadow detection in urban mapping based on WorldView-2 satellite imagery / K. Shahi,
Helmi Z. M. Shafri, E. Taherzadeh // International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control
and Information Engineering. – 2014. – Vol. 8, No.10. – P. 1685–1688. 18. Afreen S. S. A method of
shadow detection and shadow removal for high resolution remote sensing images / S. S. Afreen, A. Sujatha //
International Journal of Advanced Technology and Innovative Research. – 2015. – Vol. 7, No. 7. –
P.1125–1133.