Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model

Autores
Pascual, Juan Pablo; Fernández Michelli, Juan Ignacio; Von Ellenrieder, Nicolás; Hurtado, Martin; Areta, Javier Alberto; Muravchik, Carlos Horacio
Año de publicación
2014
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The aim of synthetic aperture radar (SAR) classification is to assign each pixel to a class according to a feature of the illuminated area. In this work, a classification method suitable for SAR images is presented through the maximum a posteriori (MAP) criteria by means of the expectation-maximization (EM) algorithm based on a mixture of GARCH-2D processes data model. This model assumes that the data probability density function (pdf) is a combination of a finite number of pdf's of GARCH-2D processes, that represent the pixel classes and whose parameters are estimated iteratively by means of the EM algorithm. Once the parameter estimation is performed, the a-posteriori probability of each pixel belonging to each class is computed and the classification is performed through the MAP criteria. Based on this model, the expressions for estimation and classification procedures are derived. Finally, the method performance is verified through a numeric example for a particular case and a comparison is performed between this approach and a variant of the classification algorithm based on a Gaussian mixture model for the data pdf.
Fil: Pascual, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Fernández Michelli, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Von Ellenrieder, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Hurtado, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Areta, Javier Alberto. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina
Fil: Muravchik, Carlos Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina
Materia
Synthetic Aperture Radar
Image Classification
Classification Algorithms
Data Models
Probability Density Function
Speckle
Surges
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/32940

id CONICETDig_ad88d1c7c011f3ee63ccac422fc56963
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/32940
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data modelPascual, Juan PabloFernández Michelli, Juan IgnacioVon Ellenrieder, NicolásHurtado, MartinAreta, Javier AlbertoMuravchik, Carlos HoracioSynthetic Aperture RadarImage ClassificationClassification AlgorithmsData ModelsProbability Density FunctionSpeckleSurgeshttps://purl.org/becyt/ford/2.2https://purl.org/becyt/ford/2The aim of synthetic aperture radar (SAR) classification is to assign each pixel to a class according to a feature of the illuminated area. In this work, a classification method suitable for SAR images is presented through the maximum a posteriori (MAP) criteria by means of the expectation-maximization (EM) algorithm based on a mixture of GARCH-2D processes data model. This model assumes that the data probability density function (pdf) is a combination of a finite number of pdf's of GARCH-2D processes, that represent the pixel classes and whose parameters are estimated iteratively by means of the EM algorithm. Once the parameter estimation is performed, the a-posteriori probability of each pixel belonging to each class is computed and the classification is performed through the MAP criteria. Based on this model, the expressions for estimation and classification procedures are derived. Finally, the method performance is verified through a numeric example for a particular case and a comparison is performed between this approach and a variant of the classification algorithm based on a Gaussian mixture model for the data pdf.Fil: Pascual, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Fernández Michelli, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Von Ellenrieder, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Hurtado, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Areta, Javier Alberto. Universidad Nacional de Río Negro; ArgentinaFil: Muravchik, Carlos Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaInstitute of Electrical and Electronics Engineers2014-08info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/32940Hurtado, Martin; Muravchik, Carlos Horacio; Areta, Javier Alberto; Fernández Michelli, Juan Ignacio; Pascual, Juan Pablo; Von Ellenrieder, Nicolás; et al.; Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model; Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE Latin America Transactions; 12; 5; 8-2014; 877-8821548-0992CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1109/TLA.2014.6872899info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://ieeexplore.ieee.org/document/6872899/info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-10T13:21:08Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/32940instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-10 13:21:08.548CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
title Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
spellingShingle Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
Pascual, Juan Pablo
Synthetic Aperture Radar
Image Classification
Classification Algorithms
Data Models
Probability Density Function
Speckle
Surges
title_short Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
title_full Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
title_fullStr Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
title_full_unstemmed Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
title_sort Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model
dc.creator.none.fl_str_mv Pascual, Juan Pablo
Fernández Michelli, Juan Ignacio
Von Ellenrieder, Nicolás
Hurtado, Martin
Areta, Javier Alberto
Muravchik, Carlos Horacio
author Pascual, Juan Pablo
author_facet Pascual, Juan Pablo
Fernández Michelli, Juan Ignacio
Von Ellenrieder, Nicolás
Hurtado, Martin
Areta, Javier Alberto
Muravchik, Carlos Horacio
author_role author
author2 Fernández Michelli, Juan Ignacio
Von Ellenrieder, Nicolás
Hurtado, Martin
Areta, Javier Alberto
Muravchik, Carlos Horacio
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Synthetic Aperture Radar
Image Classification
Classification Algorithms
Data Models
Probability Density Function
Speckle
Surges
topic Synthetic Aperture Radar
Image Classification
Classification Algorithms
Data Models
Probability Density Function
Speckle
Surges
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.2
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv The aim of synthetic aperture radar (SAR) classification is to assign each pixel to a class according to a feature of the illuminated area. In this work, a classification method suitable for SAR images is presented through the maximum a posteriori (MAP) criteria by means of the expectation-maximization (EM) algorithm based on a mixture of GARCH-2D processes data model. This model assumes that the data probability density function (pdf) is a combination of a finite number of pdf's of GARCH-2D processes, that represent the pixel classes and whose parameters are estimated iteratively by means of the EM algorithm. Once the parameter estimation is performed, the a-posteriori probability of each pixel belonging to each class is computed and the classification is performed through the MAP criteria. Based on this model, the expressions for estimation and classification procedures are derived. Finally, the method performance is verified through a numeric example for a particular case and a comparison is performed between this approach and a variant of the classification algorithm based on a Gaussian mixture model for the data pdf.
Fil: Pascual, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Fernández Michelli, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Von Ellenrieder, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Hurtado, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Areta, Javier Alberto. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina
Fil: Muravchik, Carlos Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina
description The aim of synthetic aperture radar (SAR) classification is to assign each pixel to a class according to a feature of the illuminated area. In this work, a classification method suitable for SAR images is presented through the maximum a posteriori (MAP) criteria by means of the expectation-maximization (EM) algorithm based on a mixture of GARCH-2D processes data model. This model assumes that the data probability density function (pdf) is a combination of a finite number of pdf's of GARCH-2D processes, that represent the pixel classes and whose parameters are estimated iteratively by means of the EM algorithm. Once the parameter estimation is performed, the a-posteriori probability of each pixel belonging to each class is computed and the classification is performed through the MAP criteria. Based on this model, the expressions for estimation and classification procedures are derived. Finally, the method performance is verified through a numeric example for a particular case and a comparison is performed between this approach and a variant of the classification algorithm based on a Gaussian mixture model for the data pdf.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-08
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/32940
Hurtado, Martin; Muravchik, Carlos Horacio; Areta, Javier Alberto; Fernández Michelli, Juan Ignacio; Pascual, Juan Pablo; Von Ellenrieder, Nicolás; et al.; Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model; Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE Latin America Transactions; 12; 5; 8-2014; 877-882
1548-0992
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/32940
identifier_str_mv Hurtado, Martin; Muravchik, Carlos Horacio; Areta, Javier Alberto; Fernández Michelli, Juan Ignacio; Pascual, Juan Pablo; Von Ellenrieder, Nicolás; et al.; Image Classification by means of CEM Algorithm based on a GARCH-2D data model; Institute of Electrical and Electronics Engineers; IEEE Latin America Transactions; 12; 5; 8-2014; 877-882
1548-0992
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1109/TLA.2014.6872899
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://ieeexplore.ieee.org/document/6872899/
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Institute of Electrical and Electronics Engineers
publisher.none.fl_str_mv Institute of Electrical and Electronics Engineers
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842981158511443968
score 12.493442