Pré-processamento de imagens 1. Correcções geométricas 2. Correcções radiométricas.

Apresentação em tema: "Pré-processamento de imagens 1. Correcções geométricas 2. Correcções radiométricas."— Transcrição da apresentação:

1 Pré-processamento de imagens 1. Correcções geométricas 2. Correcções radiométricas

2 Factores de distorção geométrica A rotação da terra de poente para nascente, combinada com a deslocação do satélite sobre a região correspondente a uma imagem, durante a captação desta, provoca um desvio das posições dos pixels ao longo da imagem.

3 Efeito da rotação da terra [RJ99, p 50]

4 Factores de distorção geométrica A distorção panorâmica para sensores de varrimento (exemplo: sensor do Landsat) provoca uma alteração da dimensão e forma das parcelas de terreno que correspondem aos pixels da imagem.

5 Distorção panorâmica

6 Factores de distorção geométrica A curvatura da terra pode afectar a geometria de imagens de sensores como o NOAA/AVHRR. O factor de distorção nos pixels na margem da imagem, devido à curvatura, cresce de 2.89 para 4.94 para esse sensor (largura de imagem de 2700km)

7 Factores de distorção geométrica O varrimento da cena combinado com o movimento da plataforma provoca um desvio da posição dos pixels no sentido do movimento da plataforma. Este efeito atinge 213m para cada linha da imagem para o sensor Landsat MSS.

8 Factores de distorção geométrica As variações na altitude, velocidade e posição da plataforma podem causar distorções acentuadas, especialmente se as imagens são obtidas por avião.

9 Variações plataforma [RJ99 p. 55]

10 Factores de distorção geométrica A sobreposição de linhas da imagem pode causar uma distorção da razão entre a escala horizontal e vertical da imagem. Erros instrumentais, principalmente em sistemas com varrimento por espelhos.

11 Correcções geométricas 1.Modelar os factores de distorção e deduzir as correcções a efectuar. 2.Fazer uma transformação polinomial para corrigir a imagem e pontos de controle para estimar os parâmetros dessa transformação.

12 Transformações polinomiais 1. Definir uma nova grelha para a imagem corrigida [RJ99 p. 58]

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14 Transformações polinomiais 2. Escolher pontos de controle na imagem [RJ99 p. 57]

15 Pontos de controle: em número suficiente e bem distribuidos [RJ99 p.68]

16 Transformações polinomiais 3. Determinar o grau do polinómio para a transformação. f(x,y)=a+bx+cy: 3 parâmetros, rotação, translação e mudança de escala f(x,y)=a+bx+cy+dxy+ex 2 +fy 2 : 6 parâmetros f(x,y) de 3º grau: 10 parâmetros

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18 Transformações polinomiais Estimar os coeficientes dos polinómios por um método de mínimos quadrados, i.e., tal a soma dos quadrados dos desvios entre u i e f(x i,y i ) e entre v i e g(x i,y i ) seja mínimo.

19 Transformações polinomiais Determinar o desvio padrão dos erros (RMS). –Se o desvio padrão for suficientemente pequeno (menor do que o lado do pixel ou, preferencialmente, metade do lado do pixel) a transformação é considerada aceitável. –Caso contrário, as coordenadas dos pontos de controle devem ser revistas.

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21 Transformações polinomiais Como em geral não existe uma concordância perfeita entre (u,v) e o centro do pixel na imagem original, é atribuido ao pixel (x,y) um valor segundo um dos critérios: critério do vizinho mais próximo: o valor do pixel da imagem original com coordenadas mais próximas de (u,v). critério de interpolação: uma combinação dos valores dos pixels com coordenadas mais proximas de (u,v).

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23 Exemplo de transformação Carta georeferenciada Imagem original

24 Carta georeferenciada Imagem corrigida