TEMA VI ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES

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1 TEMA VI ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES

2 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

3 Significado de los píxeles

4 Estructura de los datos en la imagen

5 Soporte físico Tradicionalmente: CCT Disquetes. Actualmente: CD - ROM Cartuchos Exabyte Acceso Secuencial Directo Directo Secuencial

6 Formatos de grabación Formato: organización de los ND de la imagen en el soporte Organización de los datos: Band Sequential (BSQ). Band Interleaved by Line (BIL). Band Interleaved by Pixel (BIP). Tipo de codificación: 8 bits / 16 bits / 32 bits. Código para la codificación: ASCII, Binario.

7 Almacenamiento

8 Equipos de tratamiento digital Periféricos de entrada: Mesa digitizadora. Escáner. Unidades de proceso. Periféricos de salida: Monitor de alta resolución. Impresoras raster: tinta, sublimación, láser, electrostáticas.

9 Periféricos de entrada

10 Unidades de proceso

11 Periféricos de salida

12 Componentes lógicos Sistema operativo: Unix / Linux Windows NT / 2000 Lenguajes de alto nivel: C++ Delphi, Visual-basic... Programas de aplicación. SPRING Erdas, Idrisi...

13 Organización del software

14 Tendencias en el software Entornos gráficos /Lenguajes comando. Auto-programables: Macros. Bibliotecas de rutinas. Lenguajes gráficos. Arquitecturas abiertas: orientado hacia aplicaciones específicas. Acceso virtual (Internet).

15 Equipo de tratamiento digital de imágenes

16 Sistemas de tratamiento digital Equipos basados en un PC: Procesador Pentium Mb de RAM. 15 Gb de disco. 8 Mb de memoria gráfica. Monitor 17 pulgadas (1024 x 1010). Impresora de inyección de tinta / láser en color. Equipos basados en una estación de trabajo: Procesador Risc. 1 Gb de RAM. 100 Gb de Disco. 8 Mb de memoria gráfica. Monitor pulgadas. Impresora de láser color / sublimación.

17 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.

18 Operaciones generales:gestión de archivos Importación / exportación a formatos externos. Documentación. # filas y columnas. Codificación (8/16/32). Coordenadas y tamaño de píxel, datos de la proyección. Datos de la adquisición: fecha, ángulos Carga de datos a la memoria gráfica. Imágenes, Vectores. Tablas de color... Salvar datos de la memoria gráfica. Transferir información entre archivos. Extraer una ventana de la imagen. Cambiar formatos / codificación.

19 Operaciones generales: Máscaras Seleccionar un ámbito de la imagen para su posterior tratamiento individualizado. Clasificación estratificada; estadística de sectores geográficos.

20 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.

21 Operaciones con el cursor

22 Mediciones

23 Zoom - interpolación

24 Operaciones generales: Estadísticas Tendencia central y dispersión. Histogramas. Perfiles radiométricos. Dispersogramas. Correlación y regresión entre bandas.

25 Medidas estadísticas Media Desviación típica Correlación de Pearson

26 Histogramas Tendencia central. Anchura: varianza, heterogeneidad. Desplazamiento de los valores mínimos (dispersión atmosférica). Presencia de picos.

27 Dispersogramas Correlación entre bandas: carácter específico o redundante. Selección de bandas (separabilidad de cubiertas). Presencia de agrupaciones.

28 Transectos Variabilidad espacial. Carácter específico de cada banda.

29 Perfiles espectrales Diversidad espectral / firmas espectrales. Particularidades de cada banda.

30 Perfiles 3D

31 Mejoras del contraste Definición: C1 = NDmax / NDmin C2 = NDmax - NDmin C3 = DTND Alternativas: Expansión: realce visual. Compresión: almacenamiento.

32 Ajuste del contraste:necesidad Equipos de visualización pobre. Sensores de alta resolución radiométrica: AVHRR: 10 bits Ikonos : 11 bits. Histograma poco contrastado.

33 Tablas de referencia del color (Look Up Table, LUT)

34 Métodos de ajuste Compresión: Conversión 24 a 8 bits. Compresión gráfica (.JPG ; Wavelets) Expansión: Lineal. Gausiana. Frecuencial. Especial.

35 Diversos métodos de expansión del contraste NV = s + g ND 0 = s + g NDmin 255 = s + g NDmax

36 Ejemplo de realce lineal

37

38 Realce frecuencial

39 Realce lineal / frecuencial

40 Máscaras de color Máscara binaria para aislar zonas de agua

41 Formación del color Elección de las bandas (respuesta espectral). Criterio de Interpretatividad visual. Criterio estadístico: Orden de asignación.

42 Formación del color Teoría aditiva Teoría sustractiva

43 Significado del color

44

45 Distintas composiciones en color

46 Seudo-color

47 Efecto espacial de los filtros

48 Filtro en el dominio frecuencial

49 Filtro en el dominio espacial

50 Filtro espacial Valor ponderado de acuerdo a los valores vecinos:

51 Ejemplo de filtrado espacial Imagen original Imagen filtrada

52 Matrices de filtraje Paso bajo: Paso alto:

53 Efectos del filtrado

54 Filtros direccionales

55 Filtros direccionales

56 Filtros direccionales

57 Detectores de borde

58 Aplicación de filtros a MDT

59 Filtros no lineales Sobel: C = (NDi-1,j NDi,j+1 + NDi+1,j+1) - (NDi-1,j NDi,j-1 + NDi+1,j- 1) F = (NDi-1,j NDi-1,j + NDi-1,j+1) - (NDi+1,j NDi+1,j + NDi+1,j+1)

60 Filtro no lineal (Sobel)

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