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Preprocessamento: Distorções Geométricas

Como se geram as distorções?
  • São causadas no processo de formação da imagem, pelo sistema sensor e por imprecisão dos dados de posicionamento da plataforma (aeronave ou satélite).
Qual a necessidade de correção?
  • Para relacionar coordenadas da imagem (linha e coluna) com coordenadas geográficas (latitude e longitude) de um mapa.
  • Para combinar duas imagens diferentes de uma mesma área. Por exemplo, para imagens de satélite de diferentes épocas (multi-temporais), onde deseja comparar mudanças ocorridas em uma determinada área. Outro exemplo comum de necessidade do registro é na integração de imagens de diferentes sensores (HRV e TM, por exemplo), ou na confecção de mosaicos a partir de imagens adjacentes de uma área.
Como se efetuam as correções?

  • As correções são baseadas em pontos de controle.
    Pontos de controle são feições possíveis de serem identificadas de modo preciso na imagem e no mapa, como por exemplo o cruzamento de estradas.
  • Necessita de um mapa planimétrico ou plani-altimétrico confiável e em uma escala adequada, visto que os pontos de controle terão que ser precisamente identificados em ambos, imagem e mapa.
  • Os pontos de controle são identificados e posicionados de maneira interativa na imagem, na forma de coordenadas em linha e coluna. As coordenadas geográficas dos pontos de controle podem ser obtidas a partir dos mapas (via uso de mesa digitalizadora), de mapas temáticos já incorporados ou via teclado (informando diretamente as coordenadas dos pontos).
  • Com os pontos de controle determinados, obtém-se uma função que mapeia as coordenadas do mapa na imagem, ou da imagem geocodificada na outra. Esta função é um polinômio de transformação, geralmente de 1º ou 2º grau.
  • O número de Pontos de Controle (PC) mínimo para determinação de um polinômio de grau n é dado pela seguinte regra:
    Nº PC's =( n2 + 3n + 2)/2
  • Os pontos de controle devem estar espalhados possível dentro da área de trabalho.
  • Baseado na transformação geométrica, atribuem-se níveis digitais à imagem registrada pelo processo de reamostragem por interpolação.
O que é reamostragem?

  • A reamostragem é necessária quando as coordenadas da imagem processada (linha e coluna) não coincidem com aquelas da imagem original.
  • Reamostragem por interpolação é efetuada por interpolação híbrida, onde a aplicação do interpolador de alocação de vizinho mais próximo e do interpolador bilinear dependemda característica local dos níveis de cinza na imagem.
    • O interpolador de alocação de vizinho mais próximo atribui ao valor de nível de cinza do "pixel" da imagem corrigida, o mesmo valor do nível de cinza do "pixel" que se encontra mais próximo da posição a ser ocupada. Não há alteração no valor de nível de cinza. Por sua característica, é aplicado nas regiões da imagem onde não há heterogeneidade nos valores de nível de cinza.
    • O interpolador bilinear faz com que o nível de cinza a ser atribuído ao "pixel" da imagem corrigida seja determinado a partir do valor dos 4 "pixels" vizinhos. Como resultado, há alteração do valor do nível de cinza, considerando a sua vizinhança. É aplicado nas regiões da imagem onde há heterogeneidade nos níveis de cinza dos "pixels".


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