ICC Processament-dimatges-00004c

Coordinació de l’activitat: Institut Cartogràfic de Catalunya

Període: 2006 - 2013

Objectiu:

Conjunt d'activitats continuades relacionades amb el tractament d'imatges digitals per millorar-ne la qualitat i eliminar-ne defectes. Inclou el desenvolupament d'algorismes de correcció dels efectes de l'atmosfera, de reconstrucció i fusió per a imatges pancromàtiques i multiespectrals que subministren els sensors d'observació de la terra embarcats en satèl·lit i avió.

Descripció:

Anàlisi, disseny i implantació d’un sistema de correcció atmosfèrica per a sensors òptics de teledetecció, embarcats en satèl·lit i aerotransportats. L’objectiu és reduir l’impacte de l’absorció gasosa, la dispersió de Rayleight i la dispersió de Mie que l’atmosfera provoca en la radiometria de les imatges.

El mètode es basa en el càlcul dels paràmetres de l'equació de transferència radiativa i les dades de radiació en un conjunt de punts amb simulacions del codi 6S. El procés d’ajust múltiple estima unes concentracions d’aerosols i de vapor d’aigua, minimitzant les diferències radiomètriques respecte de punts amb valors coneguts o de punts agafats en diferents passades, alçades o sensors.

El codi de transferència radiant s’aplica a tot el conjunt d’imatges per tal d’obtenir la reflectància corregida atmosfèricament per interpolació dels píxels situats entre els punts de càlcul. El mètode inclou la possibilitat de recuperar el contrast perdut per la dispersió del sistema sensor-atmosfera, l'efecte de la topografia, i de calcular reflectàncies aparents.

De moment, aquests mètodes s’han aplicat a imatges dels satèl·lits Landsat, SPOT i del sensor hiperespectral CASI, del qual se n’ha millorat la caracterització de la resposta radiomètrica mitjançant el càlcul i la correcció de l’efecte smiling. Aquesta correcció s’ha fet a partir d’imatges reals adquirides pel CASI i del reconeixement dels trets d’absorció de l’oxigen, sense necessitat de mesures de laboratori. També s’ha dissenyat un algorisme per tenir en compte l’amplada i la forma real dels canals CASI.

Altres activitats relacionades amb el tractament d’imatges digitals són:

• Anàlisi de la resolució espacial real d’imatges digitals.
• Igualació radiomètrica de blocs d’imatges (aèries o de satèl·lit) per reduir les diferències i els efectes locals –reflexos o hot spot- determinats per la posició del Sol, els angles de captació i el terreny.
• Homogeneïtzació de contrast per tenir en compte les diferents textures dels objectes en funció de l’altitud solar i també per al tractament d’ocultacions.
• Millora de les tècniques automàtiques de mosaic per incorporar informació relativa als núvols, per solucionar les pèrdues de definició d’imatges associades als diferents pendents del relleu (estirades) i per eliminar les zones que pateixen ocultacions per objectes presents en el model digital de superfície.
• Desenvolupament d’algorismes per fer mosaics d’imatges cercant línies de contrast i connectant-les.
• Implementació d’un mètode d’interpolació dispersa per evitar artefactes a les sèries d’ortofoto d’escales grans.

Productes derivats:

• Productes digitals de millor qualitat, que es generen amb un flux més automàtic i optimitzat.
• Exemple de correcció d’una sèrie de fotogrames per obtenir una imatge homogènia.

Projectes relacionats:

Es relaciona amb altres projectes de l’ICC que aporten el coneixement dels diferents sensors d’observació de la Terra (NOSA, càmeres digitals) i de determinació del sistema de posicionament geodèsic (SPGIC).

Referències bibliogràfiques: Martínez, L., Soler, M. E., Pérez, F., Arbiol, R.: Efecto de la atmósfera en la resolución de la DMC. XIII Congreso de la Asociación Española de Teledetección. Calatayud, 2009.

Martínez, L., Caselles, V., Palà, V., Valor, E.: Emissivity errors in the vegetation cover method caused by the lack of atmospheric correction. International Journal of Remote Sensing, vol. 29, núm. 6, pàg. 1825-1832. 2008.

Imatge

Exemple de correcció d’una sèrie de fotogrames per obtenir una imatge homogènia