Geopixel

Processamento Digital de Imagens

Processamento Digital de Imagens

Processamento Digital de Imagens de Satélite e Fotos Aerofotogramétricas

O processamento digital de imagens (PDI) de sensoriamento remoto tem como objetivo fornecer ferramentas para facilitar a identificação e a extração das informações contidas nas imagens para posterior interpretação.

Nesse sentido, são utilizados softwares específicos para atividades interativas de análise e manipulação das imagens brutas. O resultado desse processo é a produção de outras imagens, estas já contendo informações específicas, extraídas e realçadas a partir das imagens brutas.

As imagens que passam pela etapa de PDI apresentam melhoria da qualidade de visualização dos alvos e precisão das imagens e, por conseguinte das informações que serão retiradas delas.

Os principais processamentos realizados em PDI são:

Mosaicagem

Esse processamento tem por objetivo unir em uma única imagem dois ou mais extratos ou cenas de imagens. É possível mosaicar imagens adquiridas em diferentes datas com eventuais diferenças em seu ângulo de aquisição.  Em alguns casos este procedimento pode causar pequenas distorções na faixa sobreposição das imagens. Mesmo assim, a Mosaicagem é um procedimento comum em PDI devido a dificuldade das cenas ou extratos das imagens em cobrir grandes extensões.

Correção Geométrica

A correção geométrica objetiva adequar o georreferenciamento nativo das imagens de satélite a partir de pontos coletados em campo ou de bases cartográficas disponíveis. Antes de iniciar um trabalho de Correção Geométrica é válido averiguar a ficha técnica de cada satélite e a precisão da imagem bruta (sem correções). Uma Correção Geométrica muito comum é a Ortorretificação.

Ortorretificação

Da mesma forma que as fotografias aéreas, as imagens de satélite também podem sofrer com as deformações advindas da inclinação do sensor e da variação de altitude. O procedimento para a eliminação dessas deformações, a fim de tornar a imagem isenta de erros, é chamado de ortorretificação, sendo que a imagem ortorretificada passa a ser denominada ortoimagem.

A ortorretificação baseia-se em um modelo matemático, o qual realiza a correspondência entre o espaço-imagem e o espaço-objeto, estabelecendo as correções das distorções que ocorrem na formação da imagem.

Através das efemérides do sensor (RPCs), do modelo digital de elevação (DEM) e pontos GPS obtidos em campo com respectiva altimetria ou através de bases planialtiméticas é possível ortorretificar uma imagem. Uma vez orto-corrigidas, as imagens apresentam melhor acurácia e todos os trabalhos nela baseados tornam-se mais precisos.

Fusão de imagens

A técnica de fusão de imagens pode ser utilizada visando melhorar a resolução espacial. As técnicas de fusão possibilitam integrar a melhor resolução espacial da banda pancromática com a melhor resolução espectral das demais bandas, produzindo imagem colorida que reúne ambas as características.

Para que sejam alcançados resultados satisfatórios na realização de métodos de fusão, a fim de integrar as informações de uma banda de alta resolução espacial com as informações de uma imagem multiespectral de baixa resolução espacial, sugere-se que não seja excedida a razão de resolução espacial 1:4.

Para exemplificar temos os produtos gerados com o satélite Worldview-2. Realiza-se a fusão da banda Pancromática com resolução espacial de 50 centímetros em tons de cinza, com as imagens multiespectrais do sensor Worldview-2 de 1,84 metros de resolução espacial, coloridas. Desta maneira obtêm-se imagens coloridas com 50 centímetros de resolução espacial.

Essa técnica pode ser aplicada com bandas pancromáticas e multiespectrais de mesmo satélite ou de satélites diferentes.

Modelos Digitais de Elevação (MDE)

O MDE consiste na representação do terreno através de modelos em 3 dimensões, ou simplesmente, modelos 3D. Este tipo de modelagem é possível quando se possui uma base em 2D e a altimetria desta mesma localidade. A Geopixel gera tais modelos com a utilização de técnicas e métodos específicos e assim torna-se possível o estudo da conformidade do terreno. Os MDEs podem ser gerados de várias formas, tais como: utilizando curvas de nível do terreno, pares estereoscópicos de imagens de satélite, laser scanning, dentre outras. A partir do MDE informações como cálculos de áreas, corte, aterro, impacto visual de grandes empreendimentos, enchimento e cota de indução de barragens podem ser adquiridas.  Outras informações também podem ser trabalhadas, sobretudo aquelas que não são possíveis ou limitadas a partir da visualização em ambiente 2D.

Extração de curvas de nível a partir de pares estereoscópicos

A extração de curvas de nível do terreno pode ser realizada a partir de dados orbitais adquiridos em estereoscopia. As imagens de satélite são adquiridas em pares estereoscópicos e na sequencia, com a utilização de uma Workstation 3D (estação de restituição) e de um operador especialista é possível fazer a restituição das curvas de nível. Esse método é muito semelhante ao processo de extração de curvas de nível a partir de processos aerofotogramétricos. Esse método permite gerar curvas de nível em escalas com alto nível de detalhes (grandes escalas).

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