Sensoriamento Remoto e Realce de Imagem

- Fundamentos de Sensoriamento Remoto

- Realce de Imagem

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Fundamentos de Sensoriamento Remoto

Definição clássica : conjunto de técnicas destinado à obtenção de

informação sobre objetos, sem que haja contato físico com eles.

As características das imagens dependem: fonte de iluminação propriedade e estado do objeto fatores ambientais (atmosfera) geometria de aquisição de dados configuração do sistema sensor

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Componentes do Sistema de SR

Radiação Eletromagnética (REM)Elemento de ligação entre todos os componentes

Fonte

de REMSol

TerraAntenas

Sensorinstrumento capaz de coletar e registrara REM refletida ou emitida

Objeto ou alvo O elemento do qual se pretende extrair informações

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Imagens - Aquisição de Informação

Radiação eletro-magnética

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Energia Eletromagnética

O espectro eletromagnético cobre desde as ondas de rádio até os raios-gama

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Comportamento Espectral de Alvos e Sensores

2,62,42,22,01,81,61,41,21,00,80,60,40

10

20

30

40

50

60

%

Infra-vermelhopróximo

Infra-vermelhomédioVisível

Azu

l

Ve

rme

lho

Ve

rde

1 2 3 4 5 7

1 2 3 SPOT

LANDSAT TM / EM+

1 2 3

4

CBERS CCD

1 2 3 4 IKONOSPan

Ref

lect

ânci

a

Comprimento de onda

Pan

8 - Pan - ETM+

Solo

Vegetação

Água

m

5 - Pan

4

7

Bandas ETM - LANDSAT 7

BandaResolução espacial

Faixa do espectro

(um)Descrição Características

1 30 m 0.45 - 0.52 Visível (B)penetração máxima na água, análise de

vegetação e solo

2 30 m 0.53 - 0.61 Visível (G)vigor das plantas (pico de reflectância da

vegetação sadia)

3 30 m 0.63 - 0.69 Visível (R)absorção de clorofila (discriminação de

vegetação)

44 30 m 0.78 - 0.90 IR próximobiomassa de vegetação (identificação de

culturas) e delineamento de corpos d’água

5 30 m 1.55 - 1.75 IR médiomedidas de umidade da vegetação e solo.

Diferença entre nuvem e neve

6 60 m 10.4 - 12.5 IR termal temperatura; classificação de vegetação

7 30 m 2.09 - 2.35 IR médiorecursos minerais (mapeamento

hidrotermal)

8 15 m 0.52 - 0.90 Pancromáticamelhor delinemento entre alvos em geral

devido a melhor resolução.

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Composição Colorida

3 (0,63-0,69 m) 4 (0,76-0,90m) 5 (1,55-1,75 m)

Composição R(4)G(5)B(3)

Infra-V médioVisível (V) Infra-V próximo

COMO MELHORAR A QUALIDADE VISUAL DE MINHA IMAGEM ?

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Leitura de Pixel

Conhecer como cada alvo responde em cada banda é importante ?

A leitura de pixel informa o valor digital (nível de cinza) de um ponto em uma determinada posição de um ou mais planos de informação.

Posição: w 45º 50” , s 15º 46”

TM3 : 46

TM4: 2

TM5: 1

Valores em cada banda

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Exercício 5

Leitura de pixel – informações dos níveis

de cinza em cada ponto escolhido e na

vizinhança de 3x3, 5x5, 7x7 ou 21x21.

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Realce de Contraste

Melhorar a qualidade visual da imagem

Contraste de uma imagem - intervalo de níveis

de cinza assumidos pelos pontos da imagem

Avaliação do contraste de uma imagem -

histograma

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Exemplos de imagens e seus histogramas

Baixo contraste => os níveis de cinza ocupam um

pequeno intervalo de valores possíveis

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Exemplos de imagens e seus histogramas

Alto contraste => os níveis de cinza ocupam quase todo o intervalo de valores possíveis

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Realce de Contraste

SAÍDA

ENTRADA

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Realce de Contraste

Uma função y=f(x) mapeia os pixels com um valor x para um novo valor y

O resultado depende da forma da função

)(xf

)(xh

)( yh

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Realce de contraste: Linear

define uma função de transferência linear

maior a inclinação da reta maior o realce

baxy

imin imax

SAÍDA

ENTRADA

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Raiz quadrada

Realça as áreas escuras da imagem

Inclinação da reta decresce dos valores escuros para os claros

xaxfy )(

ENTRADA

SAÍDA

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Quadrado

Realça as áreas claras da imagem A inclinação da curva aumenta dos

valores mais escuros para os mais claros

2axy

ENTRADA

SAÍDA

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Logaritmo

Realça as áreas escuras da imagem ( intervalo menor do que a raiz quadrada)

)1log( xay

ENTRADA

SAÍDA

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Negativo

Função de mapeamento inverso Transforma áreas claras em escuras

e vice-versa)( baxy

ENTRADA

SAÍDA

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Equalização de Histograma

O histograma da imagem de

saída aproxima-se de um

histograma uniforme

ENTRADA

SAÍDA

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Fatiamento

Associa cores a diferentes intervalos de valores

– normal: o intervalo de cada faixa é de mesmo tamanho

– equidistribuídas: o número de pixels em cada faixa é constante

– arco-íris: cada valor deintensidade é mapeado para umacor seguindo a sequência do arco-íris

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Edição

A função de transferência é definida livremente pelo usuário

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Sistema de Cores Aditivo

A luz de diferentes comprimentos de ondas (R G B) pode ser misturada (sistema de cores aditivo) - diferentes cores

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Representação das cores (cubo de cores RGB)

(0,0,0)

(1,1,0)

(1,0,0)

(1,0,1)

(0,1,0)

(0,1,1)

(0,0,1)

(1,1,1)

R

G

B

Cada ponto dentro do cubo corresponde a uma tripla (1, 2, 3) cor

Tons de cinza

Magenta

Cian

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Composição Falsa Cor

TM 3

TM 4

TM 5

B

R

G

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Exercício 6 e 7

6 - Realce de imagem monocromático – aplicar

operação linear sobre os PI’s B3, B4 e B5. Salvar

cada PI individualmente em monocromático.

7 - Realce de composição colorida – salvar como

sintética