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Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Humanidades
CARRERA DE ESPECIALIZACION
TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION
GEOGRAFICA (TIG)
Resoluciones 511/10-CS y su modificatoria 749/12-CS – Acredita ante la CONEAU
PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES
Docentes:
• Dr. Osvaldo Daniel Cardozo
• Lic. Juan Ariel Insaurralde
Viernes 17 y Sábado 18 de Abril de 2015
Horarios: 9 a 13 hs y 14 a 18 hs.
PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES
Temario a desarrollar:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Concepto de imagen digital. Tratamiento digital de imágenes.
Mejoras visuales: filtros, realces y contraste.
Corrección radiométrica de imágenes, correcciones atmosféricas.
Corrección geométrica de imágenes.
Técnicas de fusión de imágenes.
Cálculo de variables físicas: Temperatura, Índices de vegetación, índice de
agua, Radiancia, reflectancia, etc.
7. Clasificación de imágenes y verificación de los resultados.
8. Detección de cambios.
TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
DEFINICION: Son todos aquellos procesos que tienden a eliminar cualquier anomalía
detectada en la imagen, ya sea su localización, ya sea en los ND de los píxeles que la
componen. Estas operaciones tienden a disponer los datos de la forma más cercana posible a
la adquisición idónea, tanto en la posición como en la radiancia de los píxeles.
Fuentes de error en una imagen espacial:
*Radiométricas
*Geométricas
CORRECCIONES
RADIOMETRICAS
CORRECCIONES
GEOMETRICAS
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
¿Porqué se producen los errores?
1.- Distorsiones originadas por la plataforma espacial:
•altura,
•velocidad,
•orientación en cualquiera de los 3 ejes:
*alabeo (horizontal).
*cabeceo (vertical).
*giro lateral.
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
¿Porqué se producen los errores?
2.- Distorsiones provocadas por la rotación terrestre:
(ejemplo el Landsat MSS tiene una imagen de 2250 x 2250), tarda 28 segundos en levantar
una imagen de 185 km x 185 km, en ese tiempo la Tierra ha rotado alrededor de 8 Km por
lo que se ha cambiado la orientación de la misma.
3.- Distorsiones provocadas por el Sensor: falta de calibración en los detectores que altera
la imagen.
4.- Distorsiones provocadas por la atmósfera: en especial la dispersión provocada por
gases, aerosoles y vapor de agua, en las longitudes de onda más cortas que aumenta la
señal.
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES RADIOMETRICAS
Son las técnicas que modifican los ND originales, con el objeto de acercarlos a los que habría
presentes en la imagen en caso de una recepción ideal.
1.) Restauración de líneas o pixeles perdidos
• a) Líneas anómalas (blancas y negras)
• b) Píxeles aislados de aspectos muy contrastados
• (efecto sal y pimienta).
2.) Bandeado de la imagen
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES RADIOMETRICAS
Ejemplo de píxeles perdidos que requieren corrección radiométrica
Píxeles
perdidos
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES RADIOMETRICAS
1.) Restauración de líneas o pixeles perdidos
¿cómo se corrige?
En los dos casos el problema fundamental es detectar estas dos situaciones, luego hay 3
formas de restaurar esos defectos:
Darle el valor de la línea/pixel precedente o posterior.
Realizar el promedio entre las líneas / píxeles precedente
y posterior.
Línea / Píxel asume el valor que posee en una banda que
esté altamente correlacionada con la que estoy analizando.
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES RADIOMETRICAS
2.) Bandeado de la imagen (DESTRIPE)
El bandeado de imagen se suele presentar en áreas de baja radiancia y por lo tanto escasa
reflectividad (láminas de agua).
Esto se debe al mal calibrado de los detectores que forman el sensor.
Para ajustar digitalmente la señal detectada por cada uno de los detectores se asume que
todos ellos en caso de estar bien calibrados tenderán a presentar el mismo histograma.
Se recompone los histogramas de todos los detectores de todas las bandas y se asume uno
como referencia que permitirá ajustar al resto de ellos.
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TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES ATMOSFÉRICAS
Los aerosoles y el vapor de agua, causan
dispersión en la señal recibida por el sensor,
aumentando la radiancia detectada.
El efecto de dispersión no es constante en el
tiempo y el espacio (varía dentro de la
imagen), por lo que los ajustes son modelos
generales que permiten una aproximan a la
situación real.
Una corrección rigurosa debe contener datos
meteorológicos en el momento de adquisición
de la imagen.
TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES ATMOSFÉRICAS
¿Cuándo ?
• Cuando se realicen combinaciones lineales entre bandas, dado que la disensión es un
fenómeno dependiente de la longitud de onda.
• Cuando se transformen los ND de la imagen a valores de radiancia o reflectancia.
• Ante estudios multitemporales.
Corrección del histograma por
sus valores mínimos (Chavez)
Corrección a partir de áreas de
baja reflectancia en la imagen
TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES ATMOSFÉRICAS
¿Cómo?
Corrección del histograma por sus valores
mínimos (Chavez).
Consiste en desplazar hacia el cero el
histograma de cada banda.
TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES
CORRECCIÓN DE LA IMAGEN
CORRECCIONES ATMOSFÉRICAS
¿Cómo?
Corrección a partir de la correlación de valores de baja reflectancia.
1. Consiste en delimitar, sobre la escena, áreas de baja radiancia y
extraer los ND correspondientes a estas zonas en distintas bandas.
2. Luego se calcula la recta de regresión entre cada banda y una de
referencia en la que la dispersión atmosférica tenga menor
repercusión (de mayor longitud de onda).
3. En ausencia de efecto atmosférico todas las rectas deben pasar
por el origen de las coordenadas. Aquella banda cuya recta
presente una ordenada en el origen no nula indicará la influencia
de radiación difusa, ese valor será el que deberá sustraerse del
resto de los ND de la imagen en la mencionada banda.