I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   20 ,   N o .   2 N o v e m b e r   20 20 ,   pp.   813 ~ 8 21   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 20 .i 2 . pp 813 - 8 21             813       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A   c o m p a r a t i v e   st u d y   o f   h y p e r sp e c t r a l   u n m i x i n g   u s i n g     d i f f e r e n t   a l g o r i t h m   a p p r o a c h e s       A i n   Zat   M o h d   Y u s o f R e d z u an   A b d u l   M an ap A b d   M a ji d   D ar s o n o   C e nt r e   o f   T e l e c o m m uni c a t i o R e s e a r c a nd   I nnov a t i o ( C e T R I ) ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m put e r   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k ni k a l   M a l a y s i a   M e l a k a   ( U T e M ) ,   M a l a y s i a .       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e F e b   1 4 ,   2 020   R e v i s e A pr   1 1 ,   2020   A c c e pt e A p r   27 ,   2020       H y pe r s pe c t r a l   u nm i x i ng   ( H U )   i s   a n   i m po r t a nt   t e c hni qu e   f o r   r e m o t e l y   s e ns e hy pe r s pe c t r a l   da t a   e xp l o i t a t i o n.   H y pe r s pe c t r a l   unm i x i ng   i s   r e qu i r e t o   g e t     a a c c ur a t e   e s t i m a t i o due   t o   l o w   s pa t i a l   r e s o l u t i o o f   hy pe r s pe c t r a l   c a m e r a s ,   m i c r o s c o pi c   m a t e r i a l   m i x i ng ,   a nd  m ul t i pl e   s c a t t e r i ng   t h a t   c a u s e   s p e c t r a   m e a s u r e d   by   h y pe r s pe c t r a l   c a m e r a s   a r e   m i x t u r e s   o f   s pe c t r a   o f   m a t e r i a l s   i   a   s c e ne .   I t   i s   a   pr o c e s s   o f   e s t i m a t i ng   c o ns t i t ue n t   e ndm e m be r s   a nd  t h e i r   f r a c t i o na l   a b und a nc e s   pr e s e nt   a t   e a c p i xe l   i n   hy pe r s pe c t r a l   i m a g e .   R e s e a r c he r s   ha v e   de v i s e a nd  i nv e s t i g a t e m a ny   m o de l s   s e a r c hi ng   f o r   r o bus t ,   s t a b l e ,   t r a c t a bl e   a nd  a c c ur a t e   unm i x i ng   a l g o r i t hm .   S uc a l g o r i t hm   a r e   hi g hl y   de s i r a bl e   t o   a v o i pr o pa g a t i o o f   e r r o r s   w i t h i t he   pr o c e s s .   T hi s   pa pe r   pr e s e n t s   t he   c o m pa r i s o o f   h y pe r s pe c t r a l   unm i x i ng   m e t ho by   us i n g   di f f e r e nt   ki nd   o f   a l g o r i t hm s .   T he s e   a l g o r i t hm s   a r e   na m e d   V C A ,   N F I N D R ,   S I S A L ,   a nd   C o N M F .   T he   pe r f o r m a nc e   o f   unm i xi ng   pr o c e s s   i s   e v a l ua t e by   c a l c ul a t i ng   t he   S A D   ( s pe c t r a l   a ng l e   di s t a nc e )   f o r   e a c e ndm e m b e r s   by   us i ng   s a m e   i n put   o f   h y pe r s pe c t r a l   d a t a   f o r   d i f f e r e nt   a l g o r i t hm .   Ke y w or d s :   H y pe r s pe c t r a l   c a m e ra s   H y pe r s pe c t r a l   u nm i x i n g   S pe c t r a l   a n gl e   di s t a n c e   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R e dz ua A b dul   M a n a p ,   Ce n t r e   o f   T e l e c o m m u n i c a t i o R e s e a r c a nd  I nn o v a t i o n   ( Ce T R I) ,   F a c ul t y   of   E l e c t r o ni c s   a nd  Co m pu t e r   E n gi n e e r i n g   U n i v e r s i t i   T e kni ka l   M a l a y s i a   M e l a ka   (U T e M ),   H a n T u a h   J a y a ,   D u r i a n   T u n g ga l   76 100   M e l a k a M a l a y s i a .   E m a i l :   r e dz u a n @ u t e m . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   i m a g i n c o n c e pt   i s   di v i de i nt o   t w o   t y p e s   w h i c h   a r e   m u l t i s pe c t r a l   a n h y pe r s pe c t r a l .   It   c o l l e c t s   a n p r o c e s s e s   t h e   i n f o r m a t i o n   f r o m   a c r o s s   t h e   e l e c t r o m a g ne t i c   s pe c t r um   [1] .   T hi s   c o n c e pt   e n a b l e s   c a pt ur e     of   a i m a ge   s i m ul t a n e o us l y   i h u nd r e ds   o f   n a rr o w   c o n t i n u o us   s pe c t r a l   b a nd.   T h e   a dv a n t a ge   i s   i t   p r o v i de s     a   l a r ge   a m o u n t   o f   da t a   i n c l ud i n g   o f   t h e   c o m pl e t e   s pe c t r u m   o f   gr o un d   o bj e c t   due   t o   p r o b l e m   o f   r e s o l ut i o n   l i m i t a t i o n   o t h e   s e n s o r s   a n t h e   v a r i a b i l i t y   o f   t h e   gr o und  s ur f a c e T h e   ob s e r v a t i o n   o f   o n e   pi xe l   m a y   c o n t a i s e v e r a l   d i s pa ra t e   s ub s t a n c e s   c a us i ng  i t   t o   b e   a   m i xe pi xe l .   F u rt h e r m o r e ,   t o   ut i l i z e   t h e   h y pe r s pe c t r a l   i n f o r m a t i o n,   t h e s e   m i xe p i xe l   m us t   b e   de c o m po s e i n t o   a   s e t   o f   c o n s t i t ue nt   s pe c t r a   c a l l e e n d m e m b e r   s i g n a t u r e s   a n t h e i r   c o rr e s po n d i n p r o po rt i o n s   c a l l e a b unda n c e s   [1 2] .   K e e pi n i n   m i n d   t h e   e n go a l   t o   m a ke   f ul l   ut i l i z a t i o n   o f   t h e   i n f o rm a t i o n,   h y pe r s pe c t r a l   u nm i xi n g   ( HU )   h a s   b e c o m e s   a n   e s s e nt i a l   p r o duc e s ,   w h i c de t e ri o ra t e s   a   m i xe p i xe l   i nt o   a   ga t h e ri n g   o n   c o n s t i t ue n t   m a t e r i a l s   a dd i t i o n a l l y   c a l l e e n d m e m b e   a n t h e i r   r e l a t i v e   pr o po r t i o n s .   H U   a l l ude s   t o   a n y   pr o c e dur e   t h a t   i s o l a t e s   t h e   pi xe l   s pe c t ra   f r o m     a   h y p e r s pe c t ra l   pi c t u r e   i n t o   a   c o l l e c t i o n   of   c o n s t i t ue n t   s pe c t ra ,   o r   s pe c t r a l   s i g na t u r e s ,   c a l l e e n d m e m b e r s     a n a   s e t   o f   f r a c t i o na l   a b un d a n c e s ,   o n e   s e t   fo r   e a c h   pi xe l   [3 ] .   T h e   e n dm e m b e r s   a r e   fo r   t h e   m o s t   pa r t   e xpe c t e t o   r e pr e s e n t h e   pu r e   m a t e r i a l s   p r e s e nt   i n   t h e   i m a ge s   a n t h e   s e t   of   a b un d a n c e s ,   o r   s i m pl y   a b un da n c e s   a t   e ve r y   pi xe l   t o   r e pr e s e n t   t o   t h e   l e v e l   of   e a c h   e n dm e m b e r   t ha t   i s   a v a i l a b l e   i n   t h e   pi xe l .   O v e r   t h e   l a s t   y e a r s ,   di f fe r e nt   H U   a l go r i t hm s   a r e   de v e l o p e f o r   e a c h   of   t h e   t hr e e   m a i n   s t e ps   o t h e   s pe c t r a l   u nm i x i n c ha i n   [ 4]:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   2 N o v e m be r   20 20  :     81 3   -   8 21   814   1)  e s t i m a t i o n   o f   t h e   n um b e r   o f   e n dm e m b e r s   i n   a   s c e ne ;   2)   i de n t i f i c a t i o n   o f   t h e   s pe c t ra l   s i g na t u r e s     of   t h e   e n d m e m b e r s ;   a n 3)  e s t i m a t i o n   o f   t h e   f r a c t i o n a l   a b un d a n c e   of   e a c h   e n d m e m b e r   i n   e a c h   pi xe l     of   t h e   s c e n e .   H ow e v e r ,   f e w   a l go r i t h m s   c a n   pe r f o r m   a l l   t h e   s t a ge s   i n v o l ve i n   t h e   h y pe r s pe c t r a l   u nm i xi ng  pr o c e s s .   S uc h   a l go r i t hm s   a r e   h i g h l y   de s i r a b l e   t o   a v o i t h e   p r o pa g a t i o n   o f   e r r o r s   w i t hi n   t h e   c ha i n   [ 4].     F o r   e xa m p l e ,   a   s i g na l   u nm i xi ng  m e t h o do l o g y   t o   e xt ra c t   pu re   ve ge t a t i o n   s i g n a l   f r o m   i n di v i du a l   m i xe pi xe l     of   s c e n e   c o n s i s t i ng  o f   s o i l   a n v e ge t a t i o n   i s   p r o po s e i n   [ 5 ].   I n   t hi s   p a pe r,   w e   s t ud y   s e ve r a l   h y pe r s pe c t r a l   unm i xi n (H U a l go ri t hm s ,   na m e l y   N F IN D R   [6 7],   V CA   [8 9] ,   S IS A L   [10 11] ,   a n Co N M F   [12 13] .     T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e i r   u n m i xi ng  p r o c e s s   i s   e v a l ua t e by   c a l c ul a t i n t h e   s pe c t r a l   a n g l e   di s t a n c e   (S A D fo e a c h   e n dm e m b e r s   us i n t h e   s a m e   i n pu t   o f   h y pe r s pe c t r a l   d a t a   [14 15 ].   H ow e v e r ,   t h e r e   i s   s t i l l   n o   i n - de p t h   c o m pa ra t i v e   s t udy   h a v e   be e n   c o n duc t e fo r   t h e s e   w e l l - kn o w n   m e t h o ds   i n   h y pe r s pe c t a l   u n m i xi ng  p r o c e s s .     S o ,   t h e   r e s e a r c h   w i l l   de t e rm i n e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   c urr e nt   u nm i x i n m e t h o t ha t   c a n   h e l p   w i t h   r e l i a b l e   de t e c t i o n   a n d   i de n t i f i c a t i o n .   I t   w i l l   gi v e   b e n e f i t   t o   c o un t r y   e s pe c i a l l y   i n   a g r i c ul t u r e   p r o duc t i o t ha t   ha s   b e e n   hi g h l y   de pe n da nt   o n   na t u ra l   r e s o ur c e s   fo r   c e n t u r i e s   [16 ].   O t h e r   t h a t ha t ,   i t   w i l l   a l s o   b e n e f i t   o n   a i po l l u t i o n   de t e c t i o n   t ha t   g i v e   n e ga t i v e   i m pa c t   t o   h e a l t [17] .   F i g u re   1   d e m o ns t r a t e   t he   u nm i x i ng   p ro c e s s   t ha t   i nv o l v i ng   f o u m a i s t e p s   t ha t   a re   a t m o s p he r i c   c o rre c t i o n,   d i m e ns i o na l i t y   re d u c t i o n,   u n m i x i ng ,   a nd   i nv e rs i o n   [18] .   T he   f i rs t   s t e p   i s   c o ns i d e ri ng   t he   a t m o s p he ri c   c o rre c t i o o f   t he   ra d i a nc e   d a t a   c u b e .   T he   s e c o nd   s t e p   i s   d a t a   re d u c t i o a f t e c o nv e rt i ng   t he   p ro p e rt y   o f   d a t a   c ub e .   T he   t hi rd   s t e p   i s   u nm i x i ng ,   a nd   t he   l a s t   s t e p   i s   i nv e rs i o n.   U nm i x i ng   w hi c h   m a y   b e   t a c k l e d   v i a   t he   c l a s s i c a l   e nd m e m b e d e t e rm i na t i o p l u s   i nv e rs i o o v i a   s p a rs e   re g re s s i o o r   s p a rs e   c o d i ng   a p p ro a c he s .           F i gu r e   1 .   T h e   s t e ps   o f   unm i xi n g   p r o c e s s   [18]       2.   R ES EA R C H   M ET H O D     S y s t e m a t i c   m o de l s   fo r   t h e   m i xi n o f   v a r i o us   m a t e r i a l s   p r o v i de   t h e   fo un da t i o n   f o r   de ve l o pi n t e c hn i q ue s   t o   r e c ove r   e s t i m a t e s   o f   t h e   c o n s t i t ue n t   s ub s t a n c e   s pe c t r a   a n t h e i p r o po r t i o n s   f r o m   m i xe pi xe l s .   A n   e n t i r e   m o de l   of   t h e   m i xi ng  p r o c e dur e ,   i n   a n y   c a s e ,   i s   m o re   m uddl e t ha n   a   b a s i c   de pi c t i o n   o f   h o w   s ur f a c e   m i x i n c o nn e c t .   M i xi n m o de l s   c a n   l i ke w i s e   c o n s o l i da t e   t h e   i m p a c t s   o f   t h e   t hr e e - di m e n s i o na l   t o po l og y     of   i t e m s   i a   s c e n e ,   f o r   e x a m p l e ,   t h e   t a l l n e s s   o f   t r e e s ,   t h e   s i z e   a n d   t hi c k n e s s   of   t h e i o v e r ha n gs ,   a nd  t h e   s e n s o pe r c e pt i o e dge .   T h e   e s s e n t i a l   i nt r o duc e   of   b l e n di s p l a y i n g   i s   t ha t   i n s i de   a   gi v e n   s c e n e ,   t h e   s u r f a c e   i s   ov e r w h e l m e by   fe w   pa rt i c ul a r   m a t e ri a l s   t h a t   ha v e   m o de r a t e l y   c o n s i s t e n t   s pe c t ra l   p r o pe r t i e s .   T h e s e   pa r t i c ul a s ub s t a n c e s   (e . g. ,   w a t e r,   g ra s s ,   m i n e r a l   c o m po s e s a r e   c a l l e e n d m e m b e r s ,   a n t h e   po r t i o n s   i w h i c h   t h e y   s h o w   up  i n   a   b l e n de pi xe l   a r e   c a l l e f r a g m e n t a r y   pl e n i t ude s .   O n   t h e   o ff  c h a n c e   t ha t   t h e   v a s t   m a j o r i t y     of   t h e   s pe c t r a l   f l uc t ua t i o n   i n s i de   a   s c e n e   i s   a   r e s ul t   o f   e n d m e m b e r s   s h o w i n up  i n   di f f e r i n e xt e n t s ,   i t   l e gi t i m a t e l y   t a ke s   a f t e r   t ha t   s o m e   m i of   t h e i r   u n e a r t hl y   pr o pe r t i e s   c a n   de m o n s t ra t e   t h e   o t h e r w o r l d l y   i n c o n s t a n c y   s a w   by   t h e   r e m o t e   de t e c t i n g   f ra m e w o r [19] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       c om par at i v e   s t ud y   o f   h y p e r s pe c t r al   unm i x i ng  us i ng   di f f e r e nt   a l gor i t hm   appr oa c he s   ( A i Z a t   Mohd   Y us of )   815   F i gu r e   i l l us t ra t e s   h o w   l i n e a r   m i x i n ra di a t i o n   r e f l e c t s   f r om   t h e   s u r f a c e .   T h e   w a y   of   t h e   r e f l e c t i o n   i n   l i n e a s u r f a c e   i s   po rt r a y e a s   a   c h e c ke r b o a r m i xt u r e   a nd  a n y   gi v e n   p a c ka ge   o f   i n c i de nt   ra di a t i o n   o n l y   i n t e r a c t   w i t o n e   c o m po n e nt   f o r   e xa m p l e   n o   m ul t i p l e   s c a t t e r i n g   b e t w e e n   c o m po n e n t s   [20 ].   If   t h e   t o t a l   s u r f a c e   a r e a   i s   c o n s i de r e t o   b e   di v i de pr o po r t i o n a l l y   a c c o r di n g   t o   t h e   f r a c t i o na l   a b un d a n c e s   of   t h e   e ndm e m b e r s ,   t h e n   t h e   r e f l e c t e r a di a t i o n   w i l l   c o n v e y   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   of  t h e   a s s o c i a t e m e di a   w i t h   t h e   s a m e   pr o po r t i o n s .   In   t h i s   s e n s e ,   t h e r e   e xi s t s   a   l i n e a r   r e l a t i o n s hi b e t w e e n   t h e   f ra c t i o na l   a b u n d a n c e   of   t h e   s ubs t a n c e s   c o m pr i s i ng  t h e   a r e a   b e i n g   i m a ge a nd  t h e   s pe c t r a   i t h e   r e f l e c t e r a d i a t i o n   [21 ].           F i gu r e   2 .   I l l us t r a t i o o f   l i n e a m i xi ng  ra di a t i o r e f l e c t s   f r o m   s ur f a c e   [20] .       2. 1 .     A l go r i th m s   fo r   h yp e r s p e c tr al   u n m i x i n g   T h e   r e s o l ut i o c e l l   c o rr e s po n di ng  t o   a   s i ngl e   p i xe l   i a n   i m a ge   c o n t a i n s   s e v e r a l   s ub s t a n c e s .   I n   t h i s   s i t ua t i o n ,   t h e   s c a t t e r e e n e r gy   i s   a   m i xi n o f   t h e   e n dm e m b e s pe c t r a   [19 22].   A   c h a l l e n gi n t a s u n de r l y i n g   m a n y   h y pe r s pe c t r a l   i m a ge r y   a ppl i c a t i o n s   i s   t h e n   de c o m po s i n g   a   m i xe pi xe l   i n t o   a   c o l l e c t i o n   o f   r e f l e c t i o n   s pe c t r a   c a l l e e n d m e m b e r   s i g n a t u r e s .   It   a l s o   t r ue   t h a t   i t   i s   n o t   e xe m pt   o r   d ra w b a c ks ,   s uc h   a s   t h e   f a c t     t h a t   a l l   t h e   po s s i b l e   c o m b i n a t i o n s   o f   a l go ri t hm s   i o rde t o   f ul l y   un m i xi ng  a   h y pe r s pe c t r a l   i m a ge   a c c o r di ng  t o   t h e   a f o r e m e nt i o n e d   p r o c e s s i n c h a i n   de m a n d   a   f o r m i d a b l e   c o m put a t i o n a l   e f fo r t ,   w h i c h   t e n t o   b e     hi g h e r   t h e   b e t t e r   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   de s i g n e u nm i xi ng  c ha i i s .   T h e   a l go ri t hm s   e xpl o i t   t w o   f a c t s :   1)    t h e   e n dm e m b e r   a r e   t h e   v e r t i c e s   of   a   s i m pl e a n 2)   t h e   a f f i n e   t ra n s f o r m a t i o n   o f   a   s i m pl e i s     a l s o   a   s i m pl e [ 23].     2. 2 .   N - F I N D R   al go r i th m s   O n e   o f   t h e   e a rl i e s t   a pp r o a c h e s   i s   t h e   N - F IN D R   a l go r i t hm s   i s   a   s e l e c t i o n   a l go ri t hm s .   I t s   w o r i s   de s c r i b e a s   f o l l ow :   i t   s t a rt s   w i t h   a   ra n do m   c o l l e c t i o n   o i m a ge   pi xe l   s pe c t ra ,   c o rr e s po n di ng  t o   t h e   i ni t i a l   s e t   of   e n dm e m b e r s   [24].   T h e n,   e a c h   o f   t h e   r e m a i ni n i m a ge   pi xe l s   i s   c o n s i de r e a s   a   c a ndi d a t e   t o   r e pl a c e   e a c h   e n dm e m b e r s ,   i f   do i n s o   t h e   v o l um e   o f   t h e   s i m p l e i n c r e a s e s ,   t h e i t   i s   a c c e pt e d.   T h e   N - F IN D R   a l go ri t hm s   r e qui r e   a   di m e n s i o n   r e duc t i o n   s t e p,   o r i g i na l l y   a n   o r t h o go n a l   s ub s pa c e   pr o j e c t i o n   (O S P t o   a   s pa c e     of   di m e n s i o n   N - 1 ,   w h e r e   N   i s   t h e   num b e r   o f   e n dm e m b e r   [2 5 2 6].   T hi s   s e t   of   e n dm e m b e r s   f o un b y     t h e   N - F IN D R   w o ul n o t   a l l o w   t h e   n o nn e g a t i v e   unm i x i n g   o f   t h e   pi xe l   s pe c t r a   i ge n e ra l   [7] .       FINDR_ERR = inf;   FINDR_MAX_ANG = inf;   ifrun_nfindr   angles=Mtrue'*Mnf./(repmat(sqrt(sum(Mtrue.^2)),p,  1)'.*(repmat(sqrt(sum(Mnf.^2)),p,1)));   P = zeros(p);   fori = 1:p   [dummy,j] = max(angles(i,:));   P(j,i) = 1;   angles(:,j)  - inf;   end   FINDR_ERR=norm(Mtrue(:,1) - Mnf(:,1),'fro')/norm(Mtrue(:,1),'fro');   angles=sum(Mtrue(:,1).*Mnf(:,1))./sqrt(sum(Mtrue(:,1).^2).*sum(Mnf(:,1).^2));   FINDR_MAX_ANG = acos(min(angles(:)))*180/pi;   E nd     2. 3 .   V C A   al go r i th m s   T he   v e rt e x   c o m p o ne nt   a na l y s i s   a l g o ri t h m s   ( V C A )   a re   p re s e nt e d   i n   t hi s   hy pe rs p e c t ra l   [ 8 9 ] .     T h i s   a l g o ri t hm   i s   u ns u p e rv i s e d   a nd   e x p l o i t s   t ha t   t he   a f f i ne   t ra ns f o rm a t i o o f   a   s i m p l e x   i s   a l s o   s i m p l e x .     I t   w o rk s   w i t p ro j e c t e d   a nd   u np ro j e c t e d   d a t a   [ 2 6 2 7 ] .   T he   a l g o ri t h m s   i t e r a t i v e l y   p r o j e c t s   d a t a   o nt o   a   d i re c t i o n   o rt ho g o na l   t o   t he   s u b s p a c e   s p a n ne d   b y   t he   e nd m e m b e rs   a l re a dy   d e t e rm i ne d .   T he   ne w   e nd m e m b e rs   s i g n a t u re   c o rre s p o nd s   t o   t he   e x t re m e   o f   t he   p ro j e c t i o n.   T he   a l g o r i t hm s   i t e r a t e s   u nt i l   a l l   e nd m e m b e rs   a re   e x ha u s t e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   2 N o v e m be r   20 20  :     81 3   -   8 21   816   VCA_E RR = inf;   VCA_MAX_ANG = inf;   ifrun_vca   angles=Mtrue'*Mvca./(repmat(sqrt(sum(Mtrue.^2)),p,1)'.*(repmat(sqrt(sum(Mvca .^2)),p,1)));   P = zeros(p);       fori = 1:p          [dummy,j] = max(angles(i,:));       P(j,i) = 1;       angles(:,j)  - inf;       end   VCA_ERR=norm(Mtrue(:,1) - Mv ca(:,1),'fro')/norm(Mtrue(:,1),'fro');   angles=sum(Mtrue(:,1).*Mvca(:,1))./sqrt(sum(Mtrue(:,1).^2).*sum(Mvca(:,1).^2));   VCA_MAX_ANG = acos(min(angles(:)))*180/pi;   e nd     2. 4 .   S I S A al go r i th m   T h e   S IS A L   (s i m pl e   i de nt i f i c a t i o n   v i a   v a r i a b l e   s pl i t t i ng  a nd  a ugm e nt e L a gra n g i a n)  a l go r i t h m   a l s o   a b l e   pe r f o r m s   t h e   e n d m e m b e r   e xt ra c t i o n   f o r   h y pe r s pe c t r a l   unm i xi n g .   T h e   f e a t u r e s   o f   t h e s e   a l go r i t hm s   a r e   i m p l e m e nt i ng  a   r o b us t   v e r s i o n   o f   t h e   m i ni m u m   v o l um e   c o n c e pt   [10 1 1].   I t   r o b us t n e s s   a l l o w i n t h e   po s i t i v i t y   c o n s t ra i n s   t o   b e   v i o l a t e i o rde t o   e s t i m a t e   e n d m e m b e m o r e   p r e c i s e .   T h e   n o i s e   v e c t o r   i s   c o n s i de r e d.     T h e   e xi s t i n o f   n o i s e   o r   a n y   o t h e r   s o u r c e ,   t h e   s pe c t r a l   v e c t o r s   m a y   l i e   o ut s i de   t h e   t r ue   d a t a   s i m p l e [28] .     SISAL_ERR = inf;   SISAL_MAX_ANG = inf;   ifrun_sisal   angles=Mtr ue'*Msisal./(repmat(sqrt(sum(Mtrue.^2)),p,1)'.*(repmat(sqrt(sum(Ms isal.^2)),p,1)));   P = zeros(p);       fori = 1:p           [dummy,j] = max(angles(i,:));         P(j,i) = 1;         angles(:,j)  - inf;       end   SISAL_ERR=norm(Mtrue(:,1) - Msisal(:,1),'fro')/norm(Mtrue(:,1),'fro');   a n g l e s   =   sum(Mtrue(:,1).*Msisal(:,1))./sqrt(sum(Mtrue(:,1).^2).*sum(Msisal(:,1).^2));   SISAL_MAX_ANG = acos(min(angles(:)))*180/pi;   End     2. 5 .   C o N M F   al go r i th m   Co N M F   i s   us e w i t h   a n o t h e r   r e gu l a ri z a t i o n   t e rm   t o   p ro m o t e   m i ni m u m   v o l um e   by   pus h i ng    t h e   e n d m e m b e r s   t o w a r t h e   m e a v a l ue   o f   t h e   d a t a   s e t   o r   b r i ng  t h e   e n d m e m b e r s   t o   t h e   r e a l   s o l ut i o n   qua d ra t i c a l l y   r e gul a r i z e by   a   gi v e n   s i m p l e x,   o t h e r   t ha n   t he   m i n i m u m   v o l um e   [12 13] .   Co N M F   do e s   n o t   r e qui r e   a   p r i o r   s t e t o   e s t i m a t e   t h e   n um b e r   o f   e n dm e m b e r s   a n c a b e   e ff e c t i v e l y   us e i n   s c e n a r i o s   i n   w hi c t h e   n u m b e r   o f   e n dm e m b e r s   i s   n o t   k n o w n   a   p ri o r i   [2 9].     Input : (dataset),                        (regularization parameters)           (overestimate sequence of parameters)     (stopping threshold),     (a very small number)   Output : (   ̂     ̂ )(M represent mixing and  abundances)   Initialization /* overestimate the signal subspace*/                                      / * orthogonal basics*/                   ̅     ̅           ̅                   ̅           ̅   ̅                         principal components */                                 / * estimate q endmembers */                                     ̅                   /* the VCA solution is used as pure pixel*/                                          /* abundances */                             Begin     Repeat   t   t+1 (optimize with respect to A)                                                                                                                 ̅                         ̅                                                           ̅             (optimize with respect to X)                                                |               |               |                 |                                                      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       c om par at i v e   s t ud y   o f   h y p e r s pe c t r al   unm i x i ng  us i ng   di f f e r e nt   a l gor i t hm   appr oa c he s   ( A i Z a t   Mohd   Y us of )   817                           Until     (t   T)and  |               |               ( detect of X )                 For     i=1 to q do       If                   then,                             End     End   (retrieve the estimate of M and S)     ̂                           ̂               End     In  t hi s   p a pe r ,   t h e   U S G S   l i b ra r y   fo r   m i n e ra l   i s   us e a s   g r o un d   t r u t h   f o r   r e a l   e n d m e m b e r   t ha t   c o n t a i 5   e n dm e m b e r s   a s   r e f e r e n c e .   T h e   d a t a b a s e   fo r   a l go ri t hm   i s   t a k e n   f r o m   p r e v i o us   pa pe r   [ 7 8 10 12 ].   It   i s   t h e ge n e ra t e i n   M a t l a b   2019  s of t w a r e   o n   A c e r   S w i f t   S F 314 - 41  w i t h   A M D   Ry z e n   3500U   w i t h   R a de o n   V e ga   M ob i l e   G f 2. 10G H z   p r o c e s s o r ,   64 - b i t   o pe r a t i n g   s y s t e m   t y pe ,   w i t h   8G b   R A M .         3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   S A D   i s   us e t e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   e s t i m a t e e n d m e m b e r s ,   w hi c h   i s   a n   a n g l e   di s t a n c e   b e t w e e n   a e s t i m a t e e n dm e m b e r   a nd  i t s   c o rr e s po n di n g   g r o un d   t rut h.   It   de f i n e a s :                   ̇                             ̇       ̇     (1)     w h e r e       de n o t e s   t h e   g r o u n d   t r u t o f   o n e   e n d m e m b e r ,   w h i l e     ̇   re pr e s e n t   t h e   c o rr e s po n di n g   e s t i m a t e r e s ul t s .   T h e   s m a l l e r   S A D   c o rr e s po n ds   t o   a   b e t t e r   pe r f o r m a n c e .   O n e   o f   t h e   m a i a s pe c t s   i n   t h i s   p r o j e c t   i s     t h e   unm i x i n p r o c e s s   o t h e   pr o po s e c o m pa r e a l go r i t hm s .   F i gu r e   s h o w   t h e   c o m pa r i s o n   o f   f i ve   e n dm e m b e r   o f   s pe c t r a l   s i g na t u r e   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   e n d m e m b e r   e xt r a c t i o n   b y   fo ur   a l go ri t hm s .   T h e   m a t e ri a l   fo r   t h e s e   f i v e   e n dm e m b e r   i s   t a b ul a t e i n   T a b l e   1.   F r o m   F i gur e   3 ,   t h e   do t t e l i n e   i s   t r ue   s pe c t r a l   s i g na t u r e   f r o m   l i b ra r y   s pe c t r a l   c o m pa r e pu rpl e   l i n e   e xt ra c t e by   Co N M F   a l go ri t hm ,   r e l i n e   i s   e xt ra c t e by   N F IN D a l go ri t hm ,   gr e e n   l i n e   i s   e xt ra c t e by   V CA   a l go r i t hm   a n d   t h e   l a s t   o n e   b l ue   l i n e   i s   e xt ra c t e by   S IS A L   a l go ri t hm .   T h e   e nt i r e   a l go r i t h m   us i n s a m e   da t a   b ut   di f fe r e nt   t e c hn i que   of   e xt r a c t i o n   o f   e n dm e m b e r s .   H e n c e ,   a l l   a l go r i t hm   de m o n s t r a t e s   e xc e l l e n t   e xt ra c t i o n   by   r e s ul t i ng   t h e   s pe c t ra l   s i g n a t u r e   a l m o s t   e xa c t l y   s a m e   w i t h   s pe c t r a l   l i b ra r y .                       F i gu r e   3 .   Co m p a r i s o o f   t h e   f i v e   s pe c t ra l   s i g na t u r e s   i n   c up ri t e   s c e n e   w i t di f f e r e n t   a l go ri t hm s .       T a b l e   1 .   R e fe r e n c e   s pe c t ra l   s i g na t u r e   E n d m e m b e r   N a m e   o f   m a t e ri a l   E n d m e m b e 1   # 6   k a o l i n i t e   E n d m e m b e 2   # 1 0   p y ro p e   E n d m e m b e 3   # 8   m o n t m o ri l l o n i t e   E n d m e m b e 4   # 5   k a o l i n i t e   E n d m e m b e 5   # 1 2   c h a l c e d o n y       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   2 N o v e m be r   20 20  :     81 3   -   8 21   818   T h e   f i r s t   e xpe ri m e n t   a i m s   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   b e s t   s pe c t r a l   a n g l e   di s t a n c e   e s t i m a t e by   fo ur   di f fe r e n c e   a l go ri t hm s .   T a b l e   po i nt   o ut   t h e   di f f e r e n c e   pe r fo r m a n c e   of   s pe c t r a l   a n g l e   di s t a n c e   e s t i m a t e by   fo ur   di f fe r e n c e   a l go r i t h m s   w i t h   d i f f e r e n c e   n o i s e   l e ve l .   T h e   f i r s t   c o l um n   o f   t a b l e   s h o w   t h e   n o i s e   l e ve l   t ha t   w a s   us e d.   T h e   f o ur   l e f t   c o l um n s   l i s t   t h e   s pe c t ra l   a ngl e   d i s t a n c e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   e s t i m a t e di f f e r e n c e   a l go ri t hm s .   A t   n o i s e   l e ve l   i s   30  db ,   t h e   S A D   fo r   Co N M F   i s   0. 6191 55,   S A D   f o r   V CA   i s   0. 8 90067 ,   S A D   f o N F IN D R   i s   0. 84778 a nd  S A D   f o r   S IS A L   i s   2 . 56844 8,   w hi c i s   Co N M F   a l go r i t hm   i s   s m a l l e r   t ha o t h e   a n s h o w   be s t   pe r f o r m a n c e .   B ut ,   i t   di f f e r e n c e   w i t h   us i ng  n o i s e   l e ve l   40  db ,   t h e   v a l ue   S A D   f o r   a l l   a l go ri t hm s   dr o m o r e   s m a l l e t ha us i n g   30   db .   T h e   S A D   f o r   Co N M F   i s   0 . 4952 50,   S A D   f o r   V CA   a n d   N F IN D R   i s   0. 5525 55,   a n S A D   f o r   S IS A L   i s   0. 72763 2.   T h e   t h i rd  n o i s e   l e ve l   i s   60db ,   T h e   S A D   fo r   Co N M F   i s   0. 55281 8,   S A D   f o r   V CA   a nd  N F IN D R   i s   0. 659840 ,   a n d   S A D   f o r   S IS A L   i s   0 . 0232 77.       T a b l e   2 .   S A D   a n d   di f f e r e n t   n o i s e   l e v e l   w i t S N R   v a l ue   30   d B ,   40  dB ,   60dB   S N R   A l g o ri t h m   ( S A D )   Co N M F   V C A   N F IN D R   S IS A L   30   0 . 6 1 9 1 5 5   0 . 8 9 0 0 6 7   0 . 8 4 7 7 8 1   2 . 5 6 8 4 4 8   40   0 . 4 9 5 2 5 0   0 . 5 5 2 5 5 5   0 . 5 5 2 5 5 5   0 . 7 2 7 6 3 2   60   0 . 5 5 2 8 1 8   0 . 6 5 9 8 4 0   0 . 6 5 9 8 4 0   0 . 0 2 3 2 7 7       T h e   s e c o n e xpe r i m e n t   a i m s   t o   m e a s u r e   t h e   s pe c t ra l   a n gl e   di s t a n c e   f o r   e a c e ndm e m b e b y     t h e   n o i s e   l e v e l   fo r   30db   a n 40 dB .   T a b l e   s h o w s   t h e   r e s ul t   o f   t h e   e xpe r i m e nt .   T h e   r e s ul t s   p r o v e s   t h a t     t h e   S A D   f o r   e n d m e m b e r   e xt ra c t e by   Co N M F   a l go r i t hm s   i s   a r c h i v e 100%  s i m i l a w i t h   t h e   o r i g i na l   e n dm e m b e r .   B e s i de s ,   t h e   S A D   f o r   e n d m e m b e r   3   e xt r a c t e b y   S IS A L   a l go r i t h m   s h o w   s m a l l e r   t ha e xt r a c t e d   Co N M F   a l go r i t hm .   If   t h e   s m a l l e r   S A D ,   b e t t e pe r f o r m a n c e   o f   unm i x i n g   p r o c e s s .       T a b l e   3 .   S A D   b e t w e e n   f i v e   e n dm e m b e f o r   S N R   30dB   a nd  4 0dB   S N R   (3 0 )   A l g o ri t h m   ( S A D )   S N R   (4 0 )   A l g o ri t h m   ( S A D )   Co N M F   V C A   N F IN D R   S IS A L   Co N M F   V C A   N F IN D R   S IS A L   E n d m e m b e 1   0 . 0 0 0 0 0 0   0 . 3 5 6 5 0 0   0 . 3 5 6 5 0 0   1 . 1 2 7 7 6 2   E n d m e m b e 1   0 . 0 0 0 0 0 0   0 . 4 7 6 5 1 2   0 . 3 2 4 0 5 7   0 . 2 9 0 7 4 6   E n d m e m b e 2   0 . 4 0 4 4 5 3   0 . 8 0 2 7 3 9   0 . 8 0 2 7 3 9   2 . 0 7 2 3 7 1   E n d m e m b e 2   0 . 4 3 8 3 1 6   0 . 5 3 0 2 3 6   0 . 5 3 0 2 3 6   0 . 6 3 1 2 9 7   E n d m e m b e 3   0 . 4 9 3 4 7 3   0 . 6 4 6 3 5 9   0 . 2 3 1 8 7 6   0 . 2 3 1 8 7 6   E n d m e m b e 3   0 . 2 4 9 5 4 5   0 . 3 3 1 0 0 0   0 . 3 3 1 0 0 0   0 . 1 8 3 7 3 1   E n d m e m b e 4   0 . 6 1 9 1 5 5   0 . 8 3 9 4 2 4   0 . 8 4 7 7 8 1   2 . 5 6 8 4 4 8   E n d m e m b e 4   0 . 4 9 5 2 5 0   0 . 5 5 2 5 5 5   0 . 5 5 2 5 5 5   0 . 7 2 7 6 3 2   E n d m e m b e 5   0 . 1 8 0 1 5 7   1 . 6 3 3 8 8 5   0 . 5 0 6 5 0 2   0 . 8 9 0 0 6 7   E n d m e m b e 5   0 . 1 8 8 2 6 5   0 . 3 3 7 7 2 4   0 . 3 3 7 7 2 4   0 . 5 4 0 9 4 5       T h e   n e xt   e xpe r i m e nt   a i m s   t o   m e a s u r e   t h e   s pe c t r a l   a n g l e   di s t a n c e   fo r   e a c h   e n d m e m b e r   by   t h e   n o i s e   l e v e l   60  d B .   T a b l e   s h o w s   t h e   r e s ul t   o f   t h e   e xpe r i m e n t .   T he   r e s ul t s   pr o v e s   t ha t   t h e   S A D   fo r   e n dm e m b e r   e xt ra c t e by   C o N M F   a l go r i t hm s   i s   a r c hi v e 100%  s i m i l a w i t h   t h e   o r i gi na l   e n dm e m b e r   a nd  e xt r a c t e b y   S IS A L   a l go r i t h m   e xa c t l y   s i m i l a r   t o   t h e   r e a l   o n e s .   B e s i de s ,   t h e   S A D   f o r   e n dm e m b e r   a nd  e xt ra c t e by   S IS A L   a l go r i t h m   s h o w   s m a l l e r   t h a e xt ra c t e Co N M F   a l g o r i t hm .   B ut   t h e   S A D   f o r   e n d m e m b e r   a n 5   i s   e xt ra c t e by   V CA   a l go r i t hm   s h o w   s m a l l e r   o t h e r   a nd  b e t t e r   p e r f o r m a n c e   t ha n   o t h e a l go r i t hm s .   If   t h e   s m a l l e S A D ,   b e t t e pe r f o r m a n c e   o f   unm i x i n p r o c e s s .   F o r   i l l us t ra t i v e   pu r po s e ,   F i gu r e   s h o w   t h e   c o m pa ri s o n   of   t h e   r e a l   e n d m e m b e r   w i t h   e s t i m a t e   e n dm e m b e r   e xt ra c t e w i t h   di f f e r e n t   a l go ri t hm   b ut   r e s ul t i ng  s a m e   s pe c t r a l   s i g n a t u r e .   T h e   S N R   us e i s   40  d a s   i t   s h o w s   t h e   b e s t   r e s ul t   c o m pa r e d   t o   t h e   o t h e r   a l go ri t hm s .   T h i s   e s t i m a t i o n   o b t a i n e o n   r e a l   d a t a   i n   a b s e n c e   of   pur e   pi xe l .   T h e   S A D   f o r   e n dm e m b e r   i s   c a l c ul a t e b a s e o n   e s t i m a t e e n dm e m b e r   a n t rue   e n dm e m b e r.   T h e   r e s ul t   s h o w s   t h e   e s t i m a t e s i g na t u r e   by   C o N M F   a r e   s i m i l a r   t o   t h e   r e a l   o n e s ,   w h e r e a s   t h e   o t h e r   a l go ri t hm   i s   s l i g h t l y   di f fe r e n t .   T hi s   e xpe r i m e nt   s h o w   t h a t   Co N M F   i s   t h e   b e s t   a l go r i t hm   t o   b e   us e i n   h y pe r s pe c t r a l   unm i xi n g   o t h e t ha t h e   o t h e r   t hr e e   a l go ri t hm s .       T a b l e   4 .   S A D   b e t w e e n   f i v e   e n dm e m b e f o r   S N R   60dB   S N (6 0 )   A l g o ri t h m   ( S A D )   Co N M F   V C A   N F IN D R   S IS A L   E n d m e m b e 1   0 . 0 0 0 0 0 0   0 . 5 8 8 5 4 9   0 . 5 8 8 5 4 9   0 . 0 0 2 0 6 7   E n d m e m b e 2   0 . 3 2 6 0 8 8   0 . 5 3 3 5 9 8   0 . 5 3 3 5 9 8   0 . 0 2 3 2 7 7   E n d m e m b e 3   0 . 1 9 8 2 2 1   0 . 2 1 0 0 1 9   0 . 2 1 0 0 1 9   0 . 0 0 4 6 8 7   E n d m e m b e 4   0 . 5 5 2 8 1 8   0 . 0 1 3 2 8 1   0 . 5 9 8 2 1 6   0 . 5 9 8 2 1 6   E n d m e m b e 5   0 . 5 0 6 0 6 1   0 . 0 1 1 7 7 7   0 . 6 5 9 8 4 0   0 . 6 5 9 8 4 0     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       c om par at i v e   s t ud y   o f   h y p e r s pe c t r al   unm i x i ng  us i ng   di f f e r e nt   a l gor i t hm   appr oa c he s   ( A i Z a t   Mohd   Y us of )   819                     F i gu r e   4 .   Co m p a r i s o e a c h   e n d m e m b e r   f o r   d i f f e r e n t   a l go r i t hm   w i t s nr   40  dB       4.   C O N C LU S I O N   F o ur   m a j o r   a l go r i t hm s   o n   u n m i xi ng  a p p r o a c h e s   Co N M F ,   V CA ,   N F IN D R ,   a n S IS A L   h a v e   b e e n   s t udi e d.   T h e   r e s ul t s   a r e   c o m pa r e d   b e t w e e n   e a c h   a l go r i t h m s   b a s e o n   t h e   S A D   v a l ue   o s pe c t r a l   s i g n a t u r e .   U n de r   di f f e r e n t   n o i s e   l e ve l s ,   w h e n   t h e   n o i s e   l e ve l   i s   m o de r a t e l y   l ow   a t   40  dB ,   t h e   a l go ri t hm s   c a n   o b t a i n   v e r y   go o d   un m i xi ng  r e s ul t s .   I n   t u rn,   w h e n   S N R   l a r ge r   t h a n   o r   s m a l l e r   t h a n   40  dB ,   t h e   qua l i t y   of   t h e   unm i xi n g   r e s ul t   de c r e a s e   pa rt i c ul a r l y   r e ga r d   t o   t h e   S A D   v a l ue .   H ow e v e r ,   t h e   S N R   s t a r t   w i t h   30  dB   b e c a us e   20  dB   i s   n o t   r e a l i s t i c   n o i s e   l e v e l   fo r   i m a g i n s pe c t r o m e t e r .   A s   a   r e s ul t ,   i t   c a n   c o n c l u de   t h a t   40  dB   i n d i c a t e   v e r y   h i g r o b us t n e s s   t o   n o i s e   by   a l go r i t h m s ,   a n Co N M F   i s   t h e   be s t   a l go ri t hm   t o   be   us e o n   unm i x i n a p p r o a c c o m pa r e t o   t h e   o t h e r   a l go r i t hm s .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   a ut h o r   w o ul l i ke   t o   t h a n ks   t o   t h e   M i n i s t r y   of   E duc a t i o (M O E f o r   s po n s o r i n t hi s   w o r u n de r   pr o j e c t   (F R G S / 2017/ T K 04 / U T E M / 0 2/ 18)  a n Ce T R I,   F a c ul t y   of   E l e c t r o n i c s   a n Co m pu t e r   E n g i n e e r i ng  (F K E K K ),   U n i v e r s i t i T e k ni ka l   M a l a y s i a   M e l a ka   (U T e M f o r   t h e   m o r a l   s uppo r t   t hr o ug h o ut   t h e   p r o j e c t .       R EF ER EN C ES     [ 1]   N .   K e s ha v a   a n J .   F .   M u s t a r d ,   " S pe c t r a l   u nm i x i ng , I E E E   S i gna l   P r oc e s s .   M ag . ,   v o l .   19 ,   no .   1 ,   pp .   44 5 7,   20 02.   [ 2]   J .   M .   B i o uc a s - D i a s   e t   a l . " H y pe r s pe c t r a l   unm i x i ng   o v e r v i e w :   G e om e t r i c a l ,   s t a t i s t i c a l ,   a nd  s pa r s e   r e g r e s s i o n - ba s e d   a ppr o a c he s , "   I E E E   J .   Se l .   T op .   A pp l .   E ar t O bs .   R e m ot e   Se ns . ,   v o l .   5,   no .   2,   pp .   354 379 ,   201 2.   [ 3]   J .   M .   B i o uc a s - D i a s   a nd  J .   M .   P .   N a s c i m e nt o ,   H y pe r s p e c t r a l   s ubs p a c e   i de n t i f i c a t i o n,   I E E E   T r a ns .   G e os c i .   R e m ot e   Se ns . ,   v o l .   46 ,   no .   8 ,   pp .   2435 244 5,   A ug .   2008 .   [ 4]   J .   L i ,   J .   M .   B i o uc a s - D i a s ,   A .   P l a z a ,   L .   L i u,   " R o bus t   c o l l a bo r a t i v e   n o nne g a t i v e   m a t r i x   f a c t o r i z a t i o f o r   hy pe r s pe c t r a l   unm i x i n g, "   I E E E   T r a ns a c t i on s   on   G e os c i e nc e   and   R e m ot e   Se ns i ng ,   V o l .   54 ,   no .   1 0,   pp .   607 6 - 6090 2016 .   [ 5]   M - D .   I o r da c he ,   e t   al ,   " A   d y na m i c   unm i xi ng   f r a m e w o r f o r   pl a nt   pr o duc t i o s y s t e m   m o ni t o r i ng ,"   I E E E   J o ur na l     of   Se l e c t e T opi c s   i A ppl i e E ar t h   O bs e r v a t i on s   a nd   R e m ot e   Se ns i ng ,   V o l .   7 ,   no .   6 ,   pp .   2016 - 20 34 ,   2 014 .   [ 6]   A .   P l a z a ,   Q .   D u ,   J .   B i o uc a s - D i a s ,   X .   J i a ,   a nd  F .   K r us e ,   " F o r e w o r t o   t he s pe c i a l   i s s ue   o s pe c t r a l   unm i xi ng     o f   r e m o t e l y   s e ns e da t a , "   I E E E T r ans . G e os c i .   R e m ot e   Se ns . ,   v o l .   49 ,   no .   11 ,   p p.   41 03 4 110 ,   N o v .   2 011 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   2 N o v e m be r   20 20  :     81 3   -   8 21   820   [ 7]   S .   W .   D o w l e r ,   R .   T a ka s h i m a ,   M .   A ndr e w s ,   " R e duc i ng   t he   c o m pl e xi t y   o f   t he   N - F I N D R   a l go r i t hm   f o r   h y pe r s pe c t r a l   i m a g e   a na l y s i s , "   I E E E   T r a ns a c t i on s   on   I m age   P r o c e s s i ng ,   v o l .   22 ,   no .   7 ,   pp.   2 835     284 8,   20 13 .   [ 8]   J .   M .   P .   N a s c i m e n t o ,   J .   M .   B i o uc a s - D i a s ,   " V e r t e x   c o m p o ne nt   a n a l y s i s :   A   f a s t   a l g o r i t hm   t o   unm i hy pe r s pe c t r a l   da t a , "   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   G e os c i e nc e   and   R e m ot e   Se ns i n g,   v o l .   43,   no .   4,   p p.   89 8 - 910,   2 005 .   [ 9]   C - I .   C ha ng ,   S - Y .   C he n,   H - C .   L i ,   H - M .   C he n,   C - H .   W e n ,   C o m pa r a t i v e   s t udy   a nd  a na l y s i s   a m o ng   A T G P ,   V C A ,   a nd  S G A   f o r   f i ndi ng   e n dm e m be r s   i n   hy pe r s pe c t r a l   i m a g e r y ,   I E E E   J ou r na l   o f   Se l e c t e T op i c s   i n   A pp l i e E ar t h   O bs e r v a t i o ns   and   R e m ot e   Se ns i n g,   v o l .   9 ,   no .   9 ,   pp .   1 - 27 ,   2016 .   [ 10]   J .   S e v i l l a ,   G .   M a r t í n ,   a n J .   M .   P .   N a s c i m e n t o ,   " P a r a l l e l   hy pe r s pe c t r a l   unm i xi ng   m e t ho v i a   s p l i t   a ug m e nt e d   l a g r a ng i a o n   G P U , "   I E E E   G e os c i e nc e   and   R e m ot e   Se ns i n L e t t e r s ,   v o l .   13 ,   no .   5,   pp .   62 6 - 630,   2 016 .   [ 11]   J .   M .   B i o uc a s - D i a s ,   " v a r i a b l e   s p l i t t i ng   a ug m e n t e l a g r a ng i a n   a pp r o a c t o   l i n e a r   s p e c t r a l   u nm i x i ng , "   F i r s t   W or k s hop   on   H y pe r s pe c t r al   I m age   an S i g nal   P r oc e s s i ng :   E v o l u t i o i R e m o t e   Se ns i ng ,   p p.   1 - 4 ,   2 009 .   [ 12]   C .   F é v o t t e   a nd  N .   D o bi g e o n,   " N o nl i ne a r   hy pe r s pe c t r a l   unm i xi ng   w i t r o bus t   no nne g a t i v e   m a t r i f a c t o r i z a t i o n, "   I E E E   T r an s .   I m age   P r oc e s s . ,   v o l .   24 ,   no .   1 2,   pp .   481 0 48 19 ,   2 015 .   [ 13]   R .   R a j a b i ,   H .   G h a s s e m i a n,   M .   K ho da da dz a de h ,   " G r a ph  r e g ul a r i z e no nne g a t i v e   m a t r i f a c t o r i z a t i o f o r   hy pe r s pe c t r a l   da t a   un m i x i ng , "   2 011   7 t I r ani an   c on f e r e nc e   on   m ac hi ne   v i s i o a nd   i m a ge   pr o c e s s i ng ,   pp.   1 - 4 ,   2011 .   [ 14]   C .   A ndr e o u,   V .   K a r a t ha n a s s i ,   " n o v e l   m ul t i p l e   e ndm e m be r   s pe c t r a l   m i x t u r e   a n a l y s i s   us i ng   s pe c t r a l   a ng l e   di s t a nc e, "   I E E E   I n t e r na t i ona l   G e os c i e nc e   a nd   R e m ot e   Se ns i ng   Sy m pos i um ,   pp .   411 0 - 4113 ,   2012   [ 15]   R .   R a j a b i ,   H .   G ha s s e m i a n ,   " H y pe r s p e c t r a l   da t a   u nm i x i ng   us i ng   G N M F   m e t ho a nd  s p a r s e n e s s   c o ns t r a i nt , "   I E E E   I nt e r n at i on al   G e os c i e nc e   and   R e m ot e   Se ns i n S y m po s i um ,   pp .   145 0 - 1453,   2 013 .   [ 16]   A .   D .   M e ng i s t u,   D .   M .   A l e m a y e hu,   " S o i l   c ha r a c t e r i z a t i o a n c l a s s i f i c a t i o n :   A   h y br i d   a pp r o a c o f   c o m put e r   v i s o n   a nd  s e n s o r   ne t w o r k , "   I nt e r nat i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   an C om put e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   8,   N o .   2,     pp.   98 9 - 995,   A pr i l   201 8.   [ 17]   S .   R .   S ul i s t i y a nt i ,   F .   X .   A .   S e t y a w a n,   M .   K o m a r u di n ,   " D e t e c t i o a i r   po l l u t i o ba s e o i nf r a r e i m a g e   pr o c e s s i ng , "   T e l k om ni k a ,   v o l .   17 ,   N o .   4 ,   pp.   1 796 - 180 2,   20 19 .   [ 18]   G .   Z ha ng ,   Y .   X u ,   F .   F a ng ,   " F r a m e l e t - B a s e S pa r s e   U nm i xi ng   of   H y pe r s pe c t r a l   I m a g e s . "   I E E E   T r an s ac t i ons   o n   I m age   P r oc e s s i ng ,   v o l .   25 ,   no .   4,   pp   1 - 13 ,   201 6.   [ 19]   L .   Z hua ng ,   B .   Z ha ng ,   L .   G a o ,   J .   L i ,   a nd  A .   P l a z a ,   " N o r m a l   e ndm e m be r   s pe c t r a l   unm i xi ng   m e t ho f o r   h y pe r s pe c t r a l   i m a g e r y, "   I E E E   J .   Se l .   T op .   A pp l .   E a r t O b s .   R e m ot e   Se ns . ,   v o l .   8 ,   no .   6 ,   pp.   2 598 2606 ,   201 5.   [ 20]   W - K   M a ,   e t   al ,   C - Y .   C h i " s i g na l   pr o c e s s i ng   pe r s pe c t i v e   o hy pe r s pe c t r a l   unm i x i ng , "   I E E E   S i gn al   P r o c e s s i ng   M ag az i ne ,   v o l .   31 ,   no .   1 ,   pp .   67 - 81 ,   2014 .   [ 21]   Y .   Z ha ng ,   D .   W a ng ,   L .   K a n ,   P .   Z h a o ,   " s t udy   o i m a g e   r e c onf i g ur a t i o a l g o r i t hm   o f   c om pr e s s e s e ns i ng , "   T e l k om ni k a ,   v o l .   15 ,   no .   1 ,   pp .   299 - 305 ,   M a r c h   201 7.   [ 22]   F .   F e ng ,   C .   D e ng ,   W .   W a ng ,   J .   D a i ,   Z .   L i ,   B .   Z ha o ,   " C o ns t r a i ne N o nne g a t i v e   M a t r i F a c t o r i z a t i o f o r   R o bus t   H y pe r s pe c t r a l   U nm i x i ng , "   I E E E   I n t e r na t i ona l   G e os c i e nc e   and   R e m ot e   Se ns i ng   Sy m pos i um ,   pp.   4 221 - 422 4,   20 18.   [ 23]   Z .   S hi ,   W .   T a ng ,   Z .   D u r e n ,   Z .   J i a ng ,   " S ubs p a c e   m a t c hi ng   pu r s ui t   f o r   s pa r s e   unm i x i ng   o f   h y pe r s pe c t r a l   da t a , "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   G e os c i e nc e   an R e m ot e   Se ns i n g,   v o l .   52,   no .   6 ,   pp.   325 6 - 3274 ,   J un e   2014 .   [ 24]   C - I .   C ha ng ,   C - C .   W u ,   C - T .   T s a i ,   " R a n do m   N - F i nde r   ( N - F I N D R )   e n dm e m be r   e xt r a c t i o a l g o r i t hm s   f o r   hy pe r s pe c t r a l   i m a g e r y, "   I E E E   T r an s ac t i ons   o I m age   P r oc e s s i ng ,   v o l .   2 0 ,   no .   3 ,   p p.   64 1 - 656 ,   M a r c 20 1 0 .   [ 25]   X .   Z ha ng ,   X - H .   T o ng ,   M - L   L i u,   " A i m pr o v e N - F I N D R   a l g o r i t hm   f o r   e ndm e m be r   e xt r a c t i o i hy pe r s pe c t r a l   i m a g e r y , "   J oi nt   U r b an  R e m ot e   Se ns i ng   E v e nt ,   pp .   1 - 5,   200 9.   [ 26]   Y .   K i m ,   Y .   K i m ,   " H y pe r s pe c t r a l   i m a g e   c l a s s i f i c a t i o ba s e d   o s pe c t r a l   m i xt u r e   a na l y s i s   f o r   c r o t y pe   de t e r m i na t i o n , "   I E E E   I nt e r nat i on al   G e os c i e nc e   an R e m ot e   Se ns i n Sy m pos i um ,   pp.   5 304 - 530 7,   20 18 .   [ 27]     N .   P a t e l ,   H .   S o ni ,   " A no m a l y   D e t e c t i o us i ng   V C A   A l g o r i t h m   f o r   M ul t i - T e m po r a l   H y pe r s pe c t r a l   I m a g e s , "   I nt e r n at i on al   C o nf e r e nc e   on  W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons ,   S i gn al   P r oc e s s i ng  a nd  N e t w or k i ng  ( W i SP N E T ) ,     pp.   22 48 - 2252 ,   201 7.   [ 28]   Y .   I t o h,   A .   I w a s a ki ,   " E nha nc e m e nt   o f   h y pe r s pe c t r a l   unm i x i ng   us i ng   c o nt i nuum   r e m o v a l , "   I E E E   I nt e r na t i ona l   G e os c i e nc e   an R e m ot e   Se ns i ng  Sy m po s i um I G A R SS ,   pp.   4 45 - 448 ,   201 3   [ 29]   Y .   W u,   B .   S he n ,   H .   L i ng ,   " V i s ua l   t r a c ki ng   v i a   o nl i ne   no nne g a t i v e   m a t r i f a c t o r i z a t i o n , "   I E E E   T r an s ac t i on s   on   C i r c ui t s   an S y s t e m s   f or   V i de T e c h nol ogy ,   v o l .   24 ,   no .   3,   pp .   374 - 383,   2 013 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       A i n   Z at   M o h d   Y u s o f   r e c e i v e h i s   B a c he l o r s   d e g r e e   i E l e c t r o ni c   a nd  C o m put e r   e ng i n e e r i ng   f r o m   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y   o f   M a l a y s i a   M a l a c c a   i 201 6.   S i nc e   20 18,   he   h a s   be e pu r s u i ng   hi s   M a s t e r s   de g r e e   i t he   s a m e   uni v e r s i t y ,   m a j o r i ng   i n   S i g na l   P r o c e s s i ng .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   i nc l ud e   m u l t i s pe c t r a l   i m a g i ng ,   hy pe r s pe c t r a l   i m a g i ng ,   a nd   s pa t i a l   a nd  s pe c t r a l   c o ns t r a i nt .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       c om par at i v e   s t ud y   o f   h y p e r s pe c t r al   unm i x i ng  us i ng   di f f e r e nt   a l gor i t hm   appr oa c he s   ( A i Z a t   Mohd   Y us of )   821     R e d z u an   A b d u l   M an ap   r e c e i v e t he   B E ng   de g r e e   i e l e c t r i c a l   a n e l e c t r o ni c   e ng i ne e r i ng   f r o m   T he   U n i v e r s i t y   of   N o t t i ng ha m ,   U K   i 200 2,   t he   M S c   de g r e e   i c o m m uni c a t i o a nd  s i g na l   pr o c e s s i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   N e w c a s t l e   u po T y ne ,   U K   i 2 004  a n t h e   P hD   d e g r e e   i n   e l e c t r o ni c   e ng i ne e r i ng   f r o m   T he   U ni v e r s i t y   o f   S he f f i e l d ,   U K   i 2 018.   H e   i s   c ur r e n t l y   a   S e ni o r   L e c t ur e r   a t   F a c ul t y   of   E l e c t r o ni c s   a nd   C o m put e r   E ng i n e e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kn i k a l   M a l a y s i a   M e l a k a   ( U T e M ) ,   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ud e   i m a g e   pr o c e s s i ng ,   v i s u a l   pe r c e p t i o n,   m a c hi ne   l e a r n i ng   a nd  c o m put e r   v i s i o n.   H e   h a s   pub l i s he d   a r o und   20  j o ur na l s   a nd  p r o c e e di ng   pa pe r s   i t he s e   a r e a s .           A b d   M aj i d   D ar s o n o   w a s   bo r i M a l a y s i a   i 19 80.   H e   r e c e i v e t he   B a c he l o r   de g r e e   i n   c om m uni c a t i o a n c o m put e r   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   K e ba ng s a a n   M a l a y s i a   i 2 002     a nd  t he   M S c   de g r e e   i e l e c t r o ni c   c o m m uni c a t i o ns   a nd  c o m put e r   e ng i ne e r i ng   f r o m     T he   U ni v e r s i t y   o f   N o t t i ng ha m ,   U ni t e K i ng do m   i 2005 .   I 2012,   he   r e c e i v e t he   P h . D .   de g r e e   i s i g na l   p r o c e s s i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   N e w c a s t l e   upo T y ne ,   U ni t e K i ng do m .   H e   j o i n e d   U ni v e r s i t i   T e kn i ka l   M a l a y s i a   M e l a ka   ( U T e M )   s i nc e   20 05  a s   a   l e c t ur e r .   H e   i s   c u r r e nt l y     a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i F a c ul t y   o f   E l e c t r o ni c s   a nd  C o m put e r   E ng i ne e r i ng   i U T e M .   H i s   r e s e a r c e xpe r i e nc e   a nd  i n t e r e s t s   i nc l ud e   s t a t i s t i c a l   s i g na l   pr o c e s s i ng ,   a n s pe e c a nd  i m a g e   pr o c e s s i ng .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.