ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES TEMA VI
ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES
TEMA VI
¿Qué es una imagen digital?
Radianza media de una parcela
Valor numérico
Tratamiento digital Pixel Nº entero (ND)
Pixel: unidad mínima de información en una imagen digital (ND)
Intensidad luminosa
Nivel de gris
Significado de los píxeles
Estructura de los datos en la imagen
Soporte físico
§ Tradicionalmente:
è CCT
è Disquetes.
§ Actualmente:
è CD - ROM
è Cartuchos Exabyte
Acceso
è Secuencial
è Directo
è Directo
è Secuencial
Formatos de grabación
§ Organización de los datos:
è Band Sequential (BSQ).
è Band Interleaved by Line (BIL).
è Band Interleaved by Pixel (BIP).
§ Tipo de codificación:
è 8 bits / 16 bits / 32 bits.
§ Código para la codificación:
è ASCII, Binario.
Formato: organización de los ND de la imagen en el soporte
Almacenamiento
§ Periféricos de entrada:
è Mesa digitizadora.
è Escáner.
§ Unidades de proceso.
§ Periféricos de salida:
è Monitor de alta resolución.
è Impresoras raster: tinta, sublimación,
láser, electrostáticas.
Equipos de tratamiento digital
Periféricos de entrada
Unidades de proceso
Periféricos de salida
Componentes lógicos
§ Sistema operativo:
è Unix / Linux
è Windows NT / 2000
§ Lenguajes de alto nivel:
è C++
è Delphi, Visual-basic...
§ Programas de aplicación.
è SPRING
è Erdas, Idrisi .....
Organización del software
§ Entornos gráficos /Lenguajes comando.
§ Auto-programables:
è Macros.
è Bibliotecas de rutinas.
è Lenguajes gráficos.
§ Arquitecturas abiertas: orientado hacia aplicaciones
específicas.
§ Acceso virtual (Internet).
Tendencias en el software
Equipo de tratamiento digital de imágenes
§ Equipos basados en un PC:
è Procesador Pentium 500.
è 128 Mb de RAM.
è 15 Gb de disco.
è 8 Mb de memoria gráfica.
è Monitor 17 pulgadas (1024 x 1010).
è Impresora de inyección de tinta / láser en color.
§ Equipos basados en una estación de trabajo:
è Procesador Risc.
è 1 Gb de RAM.
è 100 Gb de Disco.
è 8 Mb de memoria gráfica.
è Monitor 17-19 pulgadas.
è Impresora de láser color / sublimación.
Sistemas de tratamiento digital
Funciones de tratamiento digital
§ Operaciones generales.
§ Corrección radiométrica y geométrica.
§ Realces del contraste.
§ Filtros.
§ Transformaciones (IV, ACP, ALME).
§ Clasificación.
§ Detección de cambios.
§ Análisis de texturas.
Operaciones generales:Gestión de archivos
§ Importación / exportación a formatos externos.
§ Documentación.
è # filas y columnas.
è Codificación (8/16/32).
è Coordenadas y tamaño de píxel, datos de la proyección.
è Datos de la adquisición: fecha, ángulos
§ Carga de datos a la memoria gráfica.
è Imágenes, Vectores.
è Tablas de color...
§ Salvar datos de la memoria gráfica.
§ Transferir información entre archivos.
§ Extraer una ventana de la imagen.
§ Cambiar formatos / codificación.
§ Seleccionar un ámbito de la imagen para su posterior tratamiento individualizado.
§ Clasificación estratificada; estadística de sectores geográficos.
Máscaras
Operaciones generales:
Utilidades para la visualización
§ Ampliar / reducir la imagen.
§ Obtener coordenadas y valores de ND.
§ Digitalizar vectores sobre la imagen.
§ Moverse a una escala ampliada (roam / scroll).
§ Superponer vectores y gráficos.
Operaciones generales:
Operaciones con el cursor
Mediciones
Zoom - interpolación
§ Tendencia central y dispersión.
§ Histogramas.
§ Perfiles radiométricos.
§ Dispersogramas.
§ Correlación y regresión entre bandas.
Operaciones generales:
Estadísticas
Correlación de Pearson
Medidas estadísticas
Media
Desviación típica
§ Tendencia central.
§ Anchura: varianza, heterogeneidad.
§ Desplazamiento de los valores mínimos (dispersión atmosférica).
§ Presencia de “picos”.
Histogramas
§ Correlación entre bandas: carácter específico o redundante.
§ Selección de bandas (separabilidad de cubiertas).
§ Presencia de agrupaciones.
Dispersogramas
Transectos
§ Variabilidad espacial.
§ Carácter específico de cada banda.
Perfiles espectrales
§ Diversidad espectral / firmas espectrales.
§ Particularidades de cada banda.
Perfiles 3D
Mejoras del contraste
§ Definición:
è C1 = NDmax / NDmin
è C2 = NDmax - NDmin
è C3 = DTND
§ Alternativas:
è Expansión: realce visual.
è Compresión: almacenamiento.
Ajuste del contraste:necesidad
§ Equipos de visualización pobre.
§ Sensores de alta resolución
radiométrica:
è AVHRR: 10 bits
è Ikonos : 11 bits.
§ Histograma poco contrastado.
Tablas de referencia del color (Look Up Table, LUT)
Métodos de ajuste
§ Compresión:
è Conversión 24 a 8 bits.
è Compresión gráfica (.JPG ; Wavelets)
§ Expansión:
è Lineal.
è Gausiana.
è Frecuencial.
è Especial.
Diversos métodos de
expansión del contraste
§ NV = s + g ND
è 0 = s + g NDmin
è 255 = s + g NDmax
Ejemplo de realce lineal
Realce frecuencial
Realce lineal
/ frecuencial
Máscaras de color
Máscara binaria para aislar zonas de agua
Formación del color
§ Elección de las bandas (respuesta
espectral).
èCriterio de Interpretatividad visual.
èCriterio estadístico:
§ Orden de asignación.
Formación del color
Teoría aditiva Teoría sustractiva
Significado del color
Distintas composiciones en
color
Seudo-color
Efecto espacial de los filtros
Filtro en el dominio frecuencial
Filtro en el dominio espacial
Filtro espacial
§ Valor ponderado de acuerdo a los
valores vecinos:
Ejemplo de filtrado espacial
Imagen original Imagen filtrada
Matrices de filtraje
§ Paso bajo:
§ Paso alto:
Efectos del filtrado
Filtros direccionales
Filtros direccionales
Filtros direccionales
Detectores de borde
Aplicación de filtros a MDT
Filtros no lineales
§ Sobel:
è è C = (NDi-1,j+1 + 2 NDi,j+1 + NDi+1,j+1) - (NDi-1,j-1 + 2
NDi,j-1 + NDi+1,j- 1)
è è F = (NDi-1,j-1 + 2 NDi-1,j + NDi-1,j+1) - (NDi+1,j- 1 + 2
NDi+1,j + NDi+1,j+1)
Filtro no lineal (Sobel)