Doutorado em Ciências Ambientais (CIAMB / UFG)

Sensoriamento Remoto Aplicado à Ciência Ambiental

Professor Laerte Guimarães Ferreira, PhD

http://www.ufg.br/lapig

Processamento Digital de Imagens

Pré-ProcessamentoCorreção Geométrica (Registro)

Realce Digital de Imagens

22 36 34 38 32 36

36 35 32 15 36 42

38 36 34 39 38 34

35 36 32 35 32 36

38 34 42 36 35 38

36 35 32 38 32 42

Valores Numéricos!!!Manipulações Algébricas Computacionais

Discretas Respostas Espaciais Espectrais

Realce no Domínio Espectral

Brasilia National Park

Wavelength (nm)

400 800 1200 1600 2000 2400

Ref

lect

ance

Fac

tor

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5Cerrado Grassland (52o, n=64)Scrub Cerrado (55o, n=86)Wooded Cerrado (49o, n=56)Cerrado Woodland (50o, n=56)Gallery Forest (41o, n=67)Pasture (54o, n=56)

Filtro “Passa Baixa”

Realces no Domínio Espacial

Filtro “Passa Alta”Filtro “Direcional”Filtro “Sobel”

Manipulação de Contraste

22 36 34 38 32 36

36 35 32 15 36 42

38 36 34 39 38 34

35 36 32 35 32 36

38 34 42 36 35 38

36 35 32 38 32 42

93 149 141 157 133 149

149 145 133 65 149 173

157 149 141 161 157 141

145 149 133 145 133 149

157 141 173 149 145 157

149 145 133 157 133 173

Y = 4X + 5

X Y

Manipulação de Contraste

Banda 3 (sem realce) Banda 3 (realçada)

Formação de Cores

179 177 155

169 143 163

183 173 193

83 81 65

89 73 105

89 83 99

23 25 17

25 19 29

19 25 27

Formação de CoresB

and

a 5

Ban

da

4

Ban

da

3

RedG

reen

Blue

Espaço RGB-RGB / 5,4,3-RGB / 4,5,3-RGB / 3,2,1

Operações AritméticasDiferença de Bandas

Setembro, 1990

Agosto, 1998

Imagem(diferença) = Imagem1998 – Imagem1990

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5SANDSET

0

50

100

150

200

Cou

nt

0.0

0.1

0.2

Proportion per B

ar

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5SANDSET

0

50

100

150

200

Cou

nt

Niveis de Cinza

Fre

qu

enc

ia

Diferença

102 123 140 143 141 156

108 127 102 143 137 138

127 123 140 102 123 143

138 102 123 102 143 137

102 123 127 102 141 138

127 123 140 102 123 143

38 48 57 143 141 156

41 50 38 143 137 138

50 123 140 102 123 143

56 102 123 102 143 137

38 48 127 38 57 56

50 48 57 38 48 58

64 75 83 0 0 0

67 77 64 0 0 0

77 0 0 0 0 0

82 0 0 0 0 0

64 75 0 64 84 82

77 75 83 64 75 85

Ano I

Ano II

Imagem Diferença

Operações AritméticasRazão de Bandas

Comprimento de Onda (nm)

400 800 1200 1600 2000 2400

Ref

lect

ânci

a

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8SoloVeg.

Ve

rme

lho

NIR

Operações AritméticasRazão de Bandas

7,78 7,08 9,12

6,76 7,53 5,62

9,63 6,92 7,15

Banda 4 (NIR) / Banda 3 (Red)

Operações AritméticasRazão de Bandas

0,77 0,75 0,8

0,74 0,77 0,7

0,81 0,75 0,75

redNIR

redNIR

Operações AritméticasRazão de Bandas: Minimização dos Efeitos Topográficos

Banda 5 NDVI

Classificação Automática de Imagens

Classificação Não Supervisionada“Cluster Analysis”

Banda 3

Ban

da

4

Processo Iterativo

MédiaDesvio Padrão

Banda 3

Ban

da

4

Novos Grupos

Banda 3

Ban

da 4

Banda 5

Análise Multidimensional!!!

Grupos “Aleatórios”Análise de Variância / Estatística “F”

Classificação Não Supervisionada“Cluster Analysis”

-Imagem “raster” (pixels)-Editar cores-Calcular áreas

-“raster” “vetor”-Editar limites das classes

127

88

68

32

Lago12 11 19 22

Mata Galeria100 11 50 67

Cerrado Ralo75 26 37 42

ComparaClassifica

L L L F C C

L L L F F C

F F F F C C

F F F C C C

F F F F C C

C C C C C C

Classificação Supervisionada

Classificação SupervisionadaMétodo do Paralelepípido

M

M

M

M

Banda 3

Ban

da

4

Espaço Multidimensional!!!

“Lago”“Solo”“Campo Limpo”“Cerrado Ralo”“Cerrado Denso”“Imagem Classificada”

“Imagem Classificada Clumped”

Classe %

Lago 1.12

Solo 0.36

Campo Limpo 6.33

Cerrado Ralo 15.94

Cerrado Denso 10.86

Galeria 3.42

62% dos pixels não classificados!!!

179 177 155

169 143 163

183 173 193

83 81 65

89 73 105

89 83 99

23 25 17

25 19 29

19 25 27Ban

da

3

Ban

da

4

Ban

da

5

Classes “Homogêneas”!!!

Banda 3

Ban

da

4

Espaço Multidimensional!!!

Classificação Supervisionada“Mínima Distância”

2222

211 )(...)()( bnmédiobmédiobpixelbmédiobpixel DNDNnDNDNDNDNEuclidianaDistância

Banda 3

Ban

da

4

Espaço Multidimensional!!!

Probabilidades!!!

Classificação SupervisionadaMáxima Verossimilhança

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

86 61 69 74 77 75 78 88 84 87 87

87 63 77 45 55 59 77 41 79 82 87

87 86 82 82 85 45 55 59 77 77 79

81 87 87 87 41 82 51 58 47 43 68

66 76 81 87 87 87 85 82 84 82 84

75 56 45 66 80 82 86 86 88 85 78

85 89 86 90 67 42 75 78 79 82 78

77 65 92 93 91 94 93 86 56 64 94

65 64 67 99 93 94 100 102 100 94 61

56 53 43 47 57 71 89 92 100 100 100

105 97 97 81 78 99 47 102 90 97 103

1 1 1

1 1 1

1 1 1

78 71

1 1 1

1 1 1

1 1 1

78 71 72 66 67 64 71 75 82

82 77 71 65 61 59 60 63 71

81 84 80 76 69 67 66 68 71

73 75 73 78 76 78 74 73 73

73 75 77 76 77 78 83 83 82

74 76 79 78 79 80 81 78 78

77 83 86 85 83 85 85 82 79

65 69 76 82 87 91 91 88 85

72 72 74 80 81 88 91 97 94

Filtragem Espacial

-1 -1 -1

-1 8 -1

-1 -1 -1

-15 6 -27 -11 -8 13 -30 4 0

4 5 11 20 -16 -4 -1 14 6

6 3 7 -35 13 -16 -8 -21 -28

3 6 14 9 11 7 8 11 9

-17 -30 -11 4 5 8 3 5 3

15 10 11 -11 -37 -5 -3 1 4

-12 9 7 6 11 8 1 -26 -15

-1 -2 23 11 7 9 11 12 9

-19 -29 -27 -23 -10 1 1 3 6

-15 6 -27 -11 -8 13 -30 4 0

4 5 11 20 -16 -4 -1 14 6

6 3 7 -35 13 -16 -8 -21 -28

3 6 14 9 11 7 8 11 9

-17 -30 -11 4 5 8 3 5 3

15 10 11 -11 -37 -5 -3 1 4

-12 9 7 6 11 8 1 -26 -15

-1 -2 23 11 7 9 11 12 9

-19 -29 -27 -23 -10 1 1 3 6

78 71 72 66 67 64 71 75 82

82 77 71 65 61 59 60 63 71

81 84 80 76 69 67 66 68 71

73 75 73 78 76 78 74 73 73

73 75 77 76 77 78 83 83 82

74 76 79 78 79 80 81 78 78

77 83 86 85 83 85 85 82 79

65 69 76 82 87 91 91 88 85

72 72 74 80 81 88 91 97 94

Filtragem Espacial