ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ (E6205) Βασιλάκης Εµµανουήλ Επίκ. Καθηγητής

Transcript

1 ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ (E6205) Βασιλάκης Εµµανουήλ Επίκ. Καθηγητής

2 Τύποι διορθώσεων n Θορύβου Σφαλµάτων καταγραφής n Ραδιοµετρική n n Ατµοσφαιρική Γεωµετρική

3 Διόρθωση Θορύβου Σφαλµάτων Λόγος: δυσλειτουργία των αισθητήρων Λύση: αντικαθίστανται οι DN των χαλασµένων pixels µε τιµές από τις επάνω ή κάτω γραµµές µέσω αλγορίθµων παρεµβολής

4 Διόρθωση Θορύβου Σφαλµάτων Λόγος: δυσλειτουργία των αισθητήρων Λύση: αντικαθίστανται οι DN των χαλασµένων pixels µε τιµές από τις επάνω ή κάτω γραµµές µέσω αλγορίθµων παρεµβολής

5 Ατµοσφαιρική διόρθωση Μείωση της επίδρασης των ατµοσφαιρικών συνθηκών στις τιµές των pixels. Η τιµή που καταγράφεται σε ένα δεδοµένο pixel περιλαµβάνει όχι µόνο την ανακλώµενη ακτινοβολία από την επιφάνεια, αλλά και τη διάσπαρτη και εκπεµπόµενη ακτινοβολία της ατµόσφαιρας.

6 Ατµοσφαιρική διόρθωση

7 Ατµοσφαιρική διόρθωση

8 Ατµοσφαιρική διόρθωση πριν μετά

9 Ατµοσφαιρική διόρθωση ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Κάποιες ατµοσφαιρικές επιδράσεις δε µπορεί να διορθωθούν Πυκνή νέφωση Καπνός Ισχυρή σκίαση Προτιµότερο να εξαιρούνται αυτές οι περιοχές από την ανάλυση και ερµηνεία

10 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Αφαίρεση τιμών σκούρου αντικειμένου (Dark object subtraction) Μετατροπή σε τιμές ανάκλασης (Conversion to surface reflectance) Κανονικοποίηση εικόνων (Image Normalization)

11 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Αφαίρεση τιµών σκούρου αντικειµένου n n n Η μέθοδος βασίζεται στο γεγονός ότι τα υπέρυθρα δεδομένα (> 0,7 μm) είναι απαλλαγμένα από ατμοσφαιρικές επιδράσεις σκέδασης, ενώ η ορατή περιοχή (0,4-0,7 μm) επηρεάζεται έντονα από αυτά. Για την εφαρμογή της μεθόδου αφαιρείται η ελάχιστη τιμή DN που εμφανίζεται στα υπέρυθρα κανάλια, από όλες τις τιμές DN σε όλα τα κανάλια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μετατόπιση όλων των ιστογραμμάτων προς χαμηλότερες τιμές, απαλλαγμένες όμως από πιθανές ατμοσφαιρικές αλλοιώσεις.

12 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Σκούρο αντικείμενο

13 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές

14 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Κανονικοποίηση εικόνων n n n n Προσαρμογή των DN ενός ή περισσότερων εικόνων στις τιμές μιας εικόνας αναφοράς Επιλογή στόχων με υψηλές, μέσες και χαμηλές τιμές DN οι οποίες οφείλουν να είναι σταθερές σε όλες τις εικόνες Προσδιορισμός των τιμών αυτών και εφαρμογή γραμμικής παλινδρόμησης Mετατροπή όλων των ενδιάμεσων τιμών DN σε όλες τις εικόνες

15 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Κανονικοποίηση εικόνων

16 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Κανονικοποίηση εικόνων

17 Ατµοσφαιρική διόρθωση - Τεχνικές Κανονικοποίηση εικόνων

18 Ραδιοµετρική διόρθωση Ραδιοµετρική διόρθωση ή ραδιοµετρική βαθµονόµηση, είναι µια διαδικασία που στόχο έχει να εκτιµήσει σωστά το ποσοστό της ανακλώµενης ακτινοβολίας από κάθε pixel, σε σχέση µε τη µετρούµενη εισερχόµενη ακτινοβολία. Η διαδικασία έχει ως αποτέλεσµα τη µετατροπή του αρχικού DN από σχετική τιµή σε συγκρίσιµη τιµή.

19 Ατµοσφαιρική & Ραδιοµετρική διόρθωση Αρχείο metadata Παράμετροι Γεωμετρίας λήψης της εικόνας Sun zenith angle είναι η γωνία του ήλιου ως προς την κατακόρυφο Sun elevation angle είναι η γωνία του ήλιου ως προς τον ορίζοντα Sensor elevation angle είναι η γωνία του δορυφόρου ως προς τον ορίζοντα Sensor azimuth angle & Sun azimuth είναι η αζιμουθιακή γωνία από το Βορρά

20 Ατµοσφαιρική & Ραδιοµετρική διόρθωση

21 Ατµοσφαιρική & Ραδιοµετρική διόρθωση

22 Γεωµετρική διόρθωση n Η µετατροπή του συστήµατος προβολής των δεδοµένων τηλεπισκόπησης σε γεωγραφικό σύστηµα προβολής n Είναι απαραίτητη? Ακριβής τοποθέτηση των εικόνων στο χώρο n Εισαγωγή δεδοµένων σε GIS

23 Γεωµετρική διόρθωση Σηµεία ελέγχου (Ground Control Points)

24 Γεωµετρική διόρθωση Σηµεία ελέγχου (Ground Control Points)

25 Γεωµετρική διόρθωση - Ορθοαναγωγή Απαλείφεται η παραµόρφωση λόγω τοπογραφίας Απαιτείται ΨΜΑ (DEM)

26 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης n Οι ψηφιακοί αριθµοί (DN) της διορθωµένης εικόνας προκύπτουν από αυτούς της µη διορθωµένης n Μέθοδοι n nearest neighbor interpolation n bilinear interpolation n cubic convolution interpolation

27 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης nearest neighbor interpolation Λαµβάνεται η τιµή του κοντινότερου pixel (από τη µη διορθωµένη εικόνα) Δεν αλλάζουν οι ψηφιακοί αριθµοί Τα αποτελέσµατα µπορεί να είναι ανακριβή Κάποια pixels (όχι όλα) επιλέγονται περισσότερες από µία φορές Δηµιουργία φαινοµένων «σκαλοπατιού» Εξαφάνιση γραµµικών οντοτήτων

28 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης bilinear interpolation Χρησιµοποιούνται τα 4 κοντινότερα pixels (από τη µη διορθωµένη εικόνα) Υπολογίζεται ο µέσος όρος µε συντελεστή βαρύτητας ανάλογα της απόστασης Μεταβάλλονται πλήρως οι ψηφιακοί αριθµοί

29 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης cubic convolution interpolation Χρησιµοποιούνται τα 16 (4x4) κοντινότερα pixels (από τη µη διορθωµένη εικόνα) Υπολογίζεται ο µέσος όρος µε συντελεστή βαρύτητας ανάλογα της απόστασης Μεταβάλλονται πλήρως οι ψηφιακοί αριθµοί

30 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης nearest neighbor interpolation

31 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης bilinear interpolation

32 Γεωµετρική διόρθωση Μέθοδοι αναδόµησης cubic convolution interpolation