MEDIDA DE LA CALIDAD DE IMÁGENES FUSIONADAS. Consuelo Gonzalo Martín (UPM)



Documentos relacionados
FUSIÓN Y ANÁLISIS DE IMÁGENES CON CONTROL DE CALIDAD MEDIANTE EL PROGRAMA IJFusion (Parte II) Consuelo Gonzalo Martín

Control del compromiso entre la calidad espacial y espectral de imágenes fusionadas

BO DAD DE LOS ALGORITMOS DE DESCOMPOSICIÓ WAVELET DE MALLAT Y À TROUS PARA LA FUSIÓ DE IMÁGE ES QUICKBIRD.

Aplicación de la Metodología de Fusión de Imágenes Multidirección-Multiresolución (MDMR) a la Estimación de la Turbidez en Lagos

Novadisplay. La más alta calidad en tecnología LED COMO SELECCIONAR LA PANTALLA DE LEDS CORRECTA.

Fusión de Imágenes SPOT-P y Landsat-TM mediante el Método de Simulación Geoestadística Estocástica

C. Gonzalo 1 y M. Lillo-Saavedra 2

INFORMACION TECNICA RESUMIDA IKONOS

DE QUE HABLAMOS, CUANDO HABLAMOS DE VALOR RAZONABLE?

Sistemas de Sensación Segmentación, Reconocimiento y Clasificación de Objetos. CI-2657 Robótica M.Sc. Kryscia Ramírez Benavides

SEGUIMIENTO DETALLADO DE LOS CAMBIOS URBANÍSTICOS QUE SE PRODUCEN EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE MADRID

Mejora de los Sistemas de Cartografía del Territorio Colombiano

(Gestion de Proyectos en Teledetección y SIG)

Representación de señales de audio

UNIVERSIDAD DE ALMERÍA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA TITULACIÓN DE INGENIERÍA TÉCNICA AGRÍCOLA ESPECIALIDAD MECANIZACIÓN Y CONSTRUCCIONES RURALES

Soluciones Integrales en Geomática Ingeniería Geoespacial

Sistemas de Información Geográficos (SIG o GIS)

LA MEDIDA Y SUS ERRORES

REPUTACIÓN LO QUE TOMA AÑOS CONSTRUIR PUEDE VERSE AFECTADO CRITICAMENTE POR UN SOLO EVENTO

Decisión: Indican puntos en que se toman decisiones: sí o no, o se verifica una actividad del flujo grama.

Procesamiento digital de imágenes

Monitoreo y Cuantificación de flotas poteras a partir del uso de Imágenes Satelitales

TELEDETECCIÓN AÉREA Y ESPACIAL GRAU DE GEOGRAFIA I MEDI AMBIENT UNIVERSITAT DE VALÈNCIA

Generación de Números Pseudo-Aleatorios

Tema 7. Introducción al reconocimiento de objetos

Apuntes de Compresión Fractal de Imágenes

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. de la Ortofoto infrarroja de Cataluña 1:25000 (OI-25M) v2.1

Guías para las presentaciones de las comunicaciones SEEIUC

SISTEMAS DE SEGURIDAD DE RECONOCIMIENTO FACIAL

FOTOGRAFÍA La cámara fotográfica

CAPITULO II CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION

CAMARAS DE VIDEO VIGILANCIA

Filtrado de Imágenes y Detección de Orillas Utilizando un Filtro Promediador Móvil Multipunto Unidimensional

SISTEMA. Figura 3 Esquema general de un sistema

LAS CLAVES QUE ASEGURAN EL RIGOR EN TUS INVESTIGACIONES

2. ABRIR UN NUEVO DOCUMENTO DE TRABAJO

COMPETENCIAS. Máster universitario en Gestión y Dirección de Empresas e Instituciones Turísticas (GDEIT)

soluciones en Fotogrametría Digital El software de análisis más potente basado en objetos de datos geoespaciales. Fotogrametría Digital

Nuevo Aixplorer. La tecnología MultiWave multiplica la confianza en el estudio proporcionando dos ondas para la mejor caracterización de los tejidos:

Glosario. Balun (balanced-unbalanced lines transformer): Es un dispositivo que convierte líneas de transmisión no balanceadas, en líneas balanceadas.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN PARA LAS TRABAJADORAS Y TRABAJADORES

PROYECTO DE ATENCIÓN A LA INFANCIA

Carrera: Licenciatura en Sistemas. Materia: INGENIERIA DE SOFTWARE III

CICY CICY Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C.

Cátedra Tecnología. Unidad II. Sist. de procesos gráficos - CMS

SIMULACIÓN DE SISTEMAS (I. ELÉCTRICA/I. ELECTRÓNICA)

En este capítulo se describe la forma de cómo se implementó el sistema de video

LDES LIGAS DEPORTIVAS EDUCACIÓN SUPERIOR MANUAL DE MARCA

MODELACIÓN DE LA CALIDAD DE PROCESOS

GUIA GENERAL PARA LA EVALUACION DE PROGRAMAS

INTRODUCCIÓN. El propósito de esta investigación es analizar la importancia que ha surgido en

IMAGENES ASTER Remote Sensing Geoimage SAC

Tecnología IP para videovigilancia... Los últimos avances han hecho posible conectar cámaras directamente a una red de ordenadores basada en el

Europa. 60/ 30 Alta res. 24/ 24 Alta res. DVD. Televisión

PUEDE MEDIRSE EL PODER DE VENTAS DE LOS ANUNCIOS BASADOS EN UN MENSAJE DE VENTA EMOCIONAL?

Geomatica OrthoEngine Ortorectificando datos Pleiades 1A

El objetivo principal del presente curso es proporcionar a sus alumnos los conocimientos y las herramientas básicas para la gestión de proyectos.

Gestión de proyectos

Es de aplicación a aquellos estudios o situaciones en que es necesario priorizar entre un conjunto de elementos.

TEORÍA CLÁSICA DE MEDICIÓN TC Y TEORÍA DE RESPUESTA AL ITEM TRI

COMISIÓN NACIONAL PARA EL CONOCIMIENTO Y USO DE LA BIODIVERSIDAD LINEAMIENTOS PARA LA ENTREGA DE FOTOGRAFÍAS E ILUSTRACIONES DIGITALES 2012

METODOLOGÍAS PARA ESTRATEGIAS DE PRECIO

Práctica 2 - Procesamiento de Imágenes

Qué es la Estadística Ambiental?

Test de Idioma Francés. Manual del evaluador

2. TRANSFORMADA DE CONTOURLET

Certificado de profesionalidad Producción fotográfica Nivel 3. Apartado A: REFERENTE DE COMPETENCIA

ESTIMACIÓN. puntual y por intervalo

Apuntes de Teledetección: Fusión de Imágenes. Autor: Pedro Muñoz Aguayo

TÉCNICAS AVANZADAS DE FUSIÓN DE IMÁGENES. Consuelo Gonzalo Martín (UPM) María González-Audicana

teoría organizacional

Caso práctico de Cuadro de Mando con Tablas Dinámicas

EL MODELO DE DATOS RASTER

Diseño de un estudio de investigación de mercados

NOTAS TÉCNICAS SOBRE EL SIT: Informes de Gestión Comercial (I)

El movimiento en problemas de visión artificial

Las prácticas de excelencia

Sara Blanc Miguel García Pablo Rubio

LA ENCUESTA. Lic. Margarita Pobea Reyes Sala de lectura digital David Wald CNICM / BMn mpobea@infomed.sld.cu

Contenido de la presentación

Cómo se sabe si una metodología científica es confiable y válida?

Boletín de Asesoría Gerencial* Modelo Credit Scoring: Un paso hacia una gestión diferenciada y eficiente del riesgo de crédito

Operational Risk Revision to the simpler approaches (Consultative document)

Sistema de aseguramiento de la calidad. Certificación ISO y su proceso en una ONG

Resoluciones de Pantalla.

INDICADORES DE DIAGNOSTICO, SEGUIMIENTO EVALUACIÓN Y RESULTADOS. ELEMENTOS CONCEPTUALES PARA SU DEFINICIÓN Y APLICACIÓN

[20380] Visió per Computador Prueba 1 (2015) [A] Teoría (10p) (una pregunta test fallada descuenta 1/4 de pregunta acertada)

MARKETING Y COMERCIO ELECTRÓNICO

Curso Comparabilidad de resultados

CAPÍTULO 6 SIMULACIONES Y RESULTADOS

Apuntes de diversificación empresarial

Evaluación de la capacidad óptima de medida y alcance de la acreditación de un laboratorio de calibración

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Señal de Referencia: Es el valor que se desea que alcance la señal de salida. SET POINT.

La principal diferencia entre una cámara digital y una cámara analógica (la cámara

Necesidad, Ámbito y Aéreas de Aplicación: Clientes Potenciales

CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN. Actualmente las empresas requieren tener una mejor y mayor participación en una mercado

Guía para el diseño y creación de mapas web Una experiencia académica

CAPÍTULO I. El propósito de este estudio es dar una visión clara de la importancia de la relación

NTE INEN-ISO/IEC Primera edición

Transcripción:

Consuelo Gonzalo Martín (UPM) Madrid, 23 Abril 2007

1.- 2.- Definición de calidad de imágenes fusionadas 3.- Índices de calidad para imágenes fusionadas 4.- Conclusiones 5.- Bibliografía

Definición de calidad Índices Definición de calidad de imágenes digitales Qué entendemos por calidad de una imagen?

Definición de calidad Índices Definición de calidad de imágenes digitales Factores de los que depende la calidad de una imagen Subjetivos Cantidad de detalle (resolución) Nivel de contraste Otros

Definición de calidad Índices Definición de calidad de imágenes digitales Contraste: Diferencia de tonalidad con la que se capta o reproduce un par de líneas negra-blanca Resolución: viene determinada por el número de píxeles en dirección horizontal y vertical y el tamaño de los píxeles

Definición de calidad Índices Definición de calidad de imágenes digitales " I can't describe it, but I know it when I see it. Don Williams, Image Scientist, Image Engineering and Simulation Lab, Image Science Division, Eastman Kodak Company La definición depende de la aplicación y del usuario final

Definición de calidad Índices Métricas de calidad de imágenes digitales Métricas subjetivas: Basadas en medias de opinión Lentas y caras Métricas objetivas basadas en el sistema visual humano: Modelos conceptualmente complejos Métricas objetivas basadas en medidas de error Necesidad de una imagen de referencia

Definición de calidad Índices Caracterización de una imagen multi-espectral Resolución radiométrica: viene determinada por el número de bits utilizados para codificar el nivel de gris asociado a cada uno de los píxeles. 256 niveles (8 bits) 16 niveles (4 bits) 4 niveles (2 bits)

Definición de calidad Índices Caracterización de una imagen multi-espectral Resolución espacial: Distancia mínima entre dos rasgos próximos distinguibles o tamaño mínimo de un rasgo que puede ser detectado por un sistema formador de imágenes remoto Muestreo de la imagen.. 512 X 512 262144 pixeles 256 X 256 65536 pixeles 128 X 128 16384 pixeles

Definición de calidad Índices Caracterización de una imagen multi-espectral Resolución espacial: Distancia mínima entre dos rasgos próximos distinguibles o tamaño mínimo de un rasgo que puede ser detectado por un sistema formador de imágenes remoto Muestreo de la imagen.. 256 X 256 65536 pixeles 128 X 128 16384 pixeles 512 X 512 262144 pixeles

Definición de calidad Índices Caracterización de una imagen multi-espectral Resolución espectral: viene determinado por el número y anchura de las bandas espectrales que un sistema formador de imágenes proporciona B4(757,3 852,7 nm) B3 (631,9 697,7 nm) B2 (506,4 595,0 nm ) B1(444,7 516,0nm)

Definición de calidad Índices Efecto de la resolución espectral Reflectividad (%) Reflectividad (%) 20 20 (a) 0 0 0,4 0,5 0,6 0,7 µm (b) 0,4 0,5 0,6 0,7 µm Vegetación sana Vegetación enferma Autor: Dr. Emilio Chuvieco Salinero (http://www.geogra.uah.es/~emilio/index.php)

Definición de calidad de imágenes fusionadas

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Multiespectral Original (NGB) QUÉ SE ENTIENDE POR Fusionada CALIDAD DE LA IMAGEN FUSIONADA Pancromática (NGB)

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Calidad espacial: Resolución de pequeños detalles Calidad espectral: Calidad global Respuesta espectral

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Imagen fusionada=imagen Multiespectral Calidad espectral Calidad espacial

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Imagen Fusionada Calidad espectral Calidad espacial

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Imagen fusionada=imagen Pancromática Calidad espectral Calidad espacial

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Planteamiento del problema Multiespectral Original (NGB) Fusionada (NGB) Pancromática SE PUEDEN OBTENER IMÁGENES FUSIONADAS CON UNA DETERMINADA CALIDAD

Definición de calidad de imágenes fusionadas Índices Definición de imagen fusionada ideal Aquella registrada por un sensor ficticio con la resolución espacial del sensor A y la resolución espectral del sensor B. Aquella que conservase las características espectrales de la imagen de alta resolución espectral, en cuanto al contenido espectral banda a banda y que tuviese la misma resolución espacial que la imagen de alta resolución espacial.

Definición de calidad Índices de calidad Necesidad de una imagen referencia Imágenes fuente Solo mide la calidad de los algoritmos Imagen multiespectral remuestreada para qué queremos fusionar? Comparación de valores estadísticos dependen mucho de la resolución espacial

Definición de calidad Índices de calidad Propuesta de un protocolo para la medida de la calidad de las imágenes fusionadas (Thomas & Wald 2005) Objetivo: establecer un conjunto de reglas y criterios que sea reconocido por la comunidad científica como necesarios y suficientes para medir la calidad y que simultáneamente sea lo suficientemente sencillo para ser aceptado, implementado y utilizado por los profesionales. Propiedad de consistencia: Cualquier imagen multiespectral fusionada y posteriormente degradada a la resolución de la imagen multiespectral original debería ser muy parecida a dicha imagen original Propiedad de síntesis: Cualquier imagen fusionada debería ser muy parecida a la imagen pancromática original

Definición de calidad Índices de calidad Propuesta de un protocolo para la medida de la calidad de las imágenes fusionadas (Thomas & Wald 2005) Protocolo: 1. Obtener la imagen fusionada (FUS ih ) a partir de las imágenes fuente (MUL i y PAN). 2. Remuestrear la imagen FUS ih a la resolución de la imagen MUL i y comprobar que se cumple la propiedad de consistencia. 3. Remuestrear las imágenes MUL i y PAN a una resolución inferior y fusionarlas (FUS il ) 4. Comprobar que se cumple la propiedad de síntesis. 5. Asumiendo que la calidad estimada para FUS il es equivalente a la de FUS ih se completa la estimación de la calidad.

Índices de calidad de imágenes fusionadas

Definición de calidad Índices de calidad Requisitos de los índices de calidad de imágenes fusionadas (Wald 2002) Ser independiente de las unidades, y por consiguiente de los coeficientes de calibración de los instrumentos y de sus valores de ganancia. Ser independiente del número de bandas espectrales consideradas. Ser independiente de la relación entre las resoluciones espaciales de las imágenes fuente.

Definición de calidad Índices de calidad Índices estadísticos Correlaciones entre la imagen fusionada y las imágenes fuente Correlación Espectral SC = 1 N Bands N Bands i= 1 Corr i (MULTI i,fus i ) Correlación Espacial (Zhou) I 1 NBands i i = Corr (PAN,FUS ) Z high _ pass high _ pass N i= 1 Bands

Definición de calidad Índices de calidad Índices estadísticos Correlaciones entre la imagen fusionada y las imágenes fuente Presentan baja sensibilidad a las variaciones de calidad. No cumplen los requisitos de Wald

Definición de calidad Índices de calidad Índices ERGAS (Erreur Relative Globale Adimensionalle de Synthèse) ERGAS Espectral ERGAS Espacial h 100 l 1 N RMSE(Banda º N 2 Bandas k º 2 k= 1 (MULTI ) Bandas k ) h 100 l N 1 º N Bandas RMSE(Banda º 2 Bandas k= 1 (PANk ) k ) 2 1 NP NP i= 1 ( MULTI () i FUS () i ) 2 k k 1 NP NP i= 1 ( () ()) 2 PAN i FUS i k k

Definición de calidad Índices de calidad Índices ERGAS (Erreur Relative Globale Adimensionalle de Synthèse) Cumplen los requisitos de Wald Su definición en un dominio común permite su comparación

Definición de calidad Índices de calidad Índices globales Q4 Q4 = 4 σ 1 + ( ) 2 2 2 2 σ + σ Z Z z 1 z 1 z z 2 2 Z 1 Z 2 2 Z1 y Z 2 Imágenes multiespectral original y fusionada expresadas como quaterninones σ z 1 z Z 1 y Z2 2 σ z1 σ z2 Covariancia hipercompleja entre y Sus varaiancias hipercomplejas

Definición de calidad Índices de calidad Índices globales Q4 Solo se puede aplicar a imágenes de 4 bandas

Definición de calidad Índices de calidad Índices globales Basados en los índices ERGAS E = σ = ERGAS espacial + 2 ERGAS espectral ERGAS espacial ERGAS espectral µ = σ E

Definición de calidad Índices de calidad Índices globales Basados en los índices ERGAS No presentan problemas de saturación Han mostrado un comportamiento robusto

Definición de calidad Índices de calidad Ejemplos prácticos: Escena IKONOS MULTI PAN zoom MULTI zoom IHS zoom TWM zoom TWA

Definición de calidad Índices de calidad Ejemplos prácticos: Escena IKONOS METODO I. espaciales I. espectrales I. globales E espacial Zhou E espectral CC Aver.(Av) Dev.(σ) Av σ Q4 IHS 1.5645 0.9481 2.6213 0.7776 2.0929 0.7473 1.5640 0.7594 TWM 1.8212 0.9279 1.9657 0.8770 1.8935 0.1021 0.1933 0.8675 TWA 1.7067 0.9990 2.3029 0.897 2.0048 0.4216 0.8452 0.8371

Definición de calidad Índices de calidad Ejemplos prácticos: Escena QUICKBIRD MULTI PAN zoom MULTI zoom IHS zoom TWM zoom TWA

Definición de calidad Índices de calidad Ejemplos prácticos: Escena QUICKBIRD METODO I. espaciales I. espectrales I. globales E espacial Zhou E espectral CC Aver.(Av) Dev.(σ) Av σ Q4 IHS 1.8860 0.8957 2.5938 0.8298 2.2399 0.5004 1.1208 0.8084 TWM 2.1334 0.8374 1.7731 0.9075 1.9533 0.2548 0.4977 0.9005 TWA 1.7079 0.9978 1.8822 0.8972 1.7951 0.1233 0.2213 0.8799

Conclusiones

Conclusiones Introducció Definición de cal Índices La calidad de las imágenes se puede medir de forma subjetiva y objetiva Se dispone de métricas que permiten medir la calidad espacial, la calidad espectral y/o la calidad global de imágenes fusionadas de acuerdo a la referencia establecida

Conclusiones Introducció Definición de cal Índices No existe el mejor método de fusión de imágenes, sino la mejor imagen fusionada Son necesarias metodologías que controlen la calidad de las imágenes fusionadas, adaptándola a la aplicación final.

Bibliografía Introduc Definición de cal Índices de calidad Alparone, L., Baronti, S., Garzelli, A., Nencini, F., 2004b. A global quality measurement of pan-sharpened multispectral imagery, IEEE Geosciences and Remote Sensing Letters, 1, 4, pp. 313-317. García, E. y Osuna, R., http://www.macuarium.com/cms/macu/guias/sobre-lacalidad-de-las-imagenes-digitales.html Lillo-Saavedra, M., Gonzalo, C., Arquero, A. and Martinez, E., 2005, Fusion of multispectral and panchromatic satellite sensor imagery based on tailored filtering in the Fourier domain, International Journal of Remote Sensing, 26, pp. 1263-1268. Thomas, C. y Wald, L., 2005, Assessment of the quality of fused products, New Strategies for Europa Remore Sensing, Oulić (ed.), Millpress, Roterdam.

Bibliografía Introduc Definición de cal Índices de calidad Vijayaraj, V., O Hara, Ch. G. y Younan, N. H., 2004, Quality analysis of pansharpened images, Proceedings of the Geosciences and Remote Sensing (IGARSS), 20-24 September, Anchorage, Alaska, pp. 85-88. Wang, Z., Bovik, A.C., Lu, L., Why is image quality assessment so difficult?, Acoustics, Speech, and Signal Processing, 2002. Proceedings IEEE. Zhou, J., Civco, D. L. and Silander, J. A., 1998, A Wavelet method to merge Landsat TM and SPOT panchromatic data, International Journal of Remote Sensing, 19: 743-757.

Madrid, 23 abril 2007 Gracias por su atención!