Teoria da Informação na análise de imagens polarimétricas

• Processo: 11/12386-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Brasil
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2011
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: Corina da Costa Freitas
• Beneficiário: Corina da Costa Freitas
• Pesquisador visitante: Alejandro Cesar Frery Orgambide
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Centro de Ciências Naturais e Exatas (CCNE), Brasil
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/58112-0 - Land use change in Amazonia: institutional analysis and modeling at multiple temporal and spatial scales, AP.PFPMCG.TEM
• Assunto(s): Classificação Teoria da informação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Classificação | Estatística Aplicada | polarimetria | Reconhecimento de Padrões | Speckle | teoria da informação | Processamento Gráfico (Graphics)

Resumo

Durante esta visita serão realizados estudos teóricos, computacionais e de aplicação de novos resultados na fronteira do conhecimento na área de Teoria de Informação aplicada à modelagem de dados de radar de abertura sintética polarimétricos - PolSAR. Os principais tópicos a serem abordados são no sentido de derivar expressões analíticas de Entropias e Entropias Relativas para a distribuição Wishart complexa multilook multivariada. Além disso, serão derivadas distâncias estocásticas entre instâncias desse modelo e, eventualmente, entre outras distribuições de probabilidade que servem para descrever dados PolSAR. Esse estudo apresenta desafios em várias frentes. Do ponto de vista teórico, tanto as entropias quanto as distâncias demandam esforços analíticos não triviais, por se tratar de distribuições definidas sobre o espaço das matrizes complexas hermitianas e suas transformações. Serão estudadas as entropias de Shannon, de Rényi e de Tsallis, já no que diz respeito às distâncias, serão avaliados membros da família das divergências h-phi, que incluem a distância de Kullback-Leibler, a distância de Rényi, a distância de Hellinger e a distância chi-quadrado. O estudo de entropias envolve não apenas a obtenção de expressões analíticas, mas também a sua expressividade ou capacidade de discriminação de alvos e seu uso como estatísticas de testes de hipóteses. De forma análoga, a derivação de distâncias entre dois pontos do espaço das distribuições consideradas no contexto das distâncias h-phi irá possibilitar obter estatísticas de teste com propriedades conhecidas e, com isso, dispor de novos testes de hipóteses. Esses testes de hipóteses baseados seja em entropias ou em distâncias serão analisados à luz da sua aplicação ao problema de classificação de imagens PolSAR. Para torná-los aplicáveis, serão analisado seu comportamento com amostras de tamanhos realistas bem como eventuais problemas numéricos que possam surgir na sua incorporação em sistemas de produção. (AU)