Convención Nacional de Geografía

“Nuevas tendencias en el quehacer geográfico” Eje Rector: Ciudadanización de la Información C. Rodrigo Ramírez Gordiano INEGI Aguascalientes, Ags, 21 de octubre de 2009

Pixel Factory™ La solución de nueva generación por la geo-producción industrial Proyecto realizado a partir de imágenes analógicas escaneadas de la carta, F14C65 para obtener un mosaico en color, un MDS y un MDT

Contenido Conclusiones Especificaciones del proyecto Flujo de trabajo Procesos de trabajo Importación de insumos Aerotriangulación Modelo Digital de Elevación Orto-rectificación Proyecto 2 Conclusiones

Especificaciones del Proyecto Datos de entrada 54 imágenes analógicas escaneadas en formato TIFF de la Carta F14C65 Datos de calibración de la cámara Fichero de orientación externa Puntos de control terrestre con sus descripciones

Especificaciones del Proyecto OBJETIVO Con material del INEGI generar: 1 Mosaico de ortofotos en color con resolución de 1m 1 Modelo Digital de Superficie 1 Modelo Digital de Terreno con un tamaño de malla de 15m

Flujo de trabajo Importación de datos (imágenes, control terrestre, datos de la cámara, fichero de triangulación aérea Aerotriangulación con puntos de enlace automáticos (por correlación) Calculo del Modelo de Superficie Calculo del Modelo de Terreno Dodging de las imágenes Quicklook Flujo completo de las imágenes Quicklook hasta el mosaico (orto-rectificación + línea de costura + Mosaico) Mejora del aspecto radiométrico global del mosaico Quicklook Procesamiento de las ortoimágenes alta resolución y del mosaico RGB utilizando el mosaico Quicklook como referencia radiométrica Recorte a formato cartográfico escala 1:10,000

Flujo de trabajo Diagrama Datos Procesamiento Automático Imágenes analógicas Datos Ficheros de orientación interna y externa Procesamiento Automático Importación PRODUCTOS FINALES Aerotriangulación CONTROL DE CALIDAD Procesamiento Manual MDS y MDT con una parte de edición manual Mosaico 1m ortorectificado con el mismo aspecto radiométrico que la referencia quicklook Dodging de las imagines de baja resolución Ortoimágenes quicklook con el Dodging Mejoramiento de la radiometría global del mosaico QuickLook Ortoimágenes 1m sin el Dodging Línea de costura automático Mosaico Quicklook

Procesos de trabajo Importación de imágenes F14C65 54 imágenes importadas satisfactoriamente

Procesos de trabajo Importación de datos Datos de la cámara Fichero de orientación externa Coordenadas de control terrestre (x,y,z)

Procesos de trabajo Aerotriangulación La aerotriangulación es el proceso mediante el cual podemos calcular la orientación externa precisa de imágenes aéreas y/o satélite en el sistema de referencia seleccionado. En nuestros días, la mayor parte de los vuelos se realizan con un sistema GPS/IMU, que permite reducir la cantidad de PCT (Puntos de control terrestre).

Aerotriangulación Procesos de trabajo MEDICIÓN DE LOS PUNTOS DE CONTROL TERRESTRE Con la Pixel Factory, es la única actividad manual que se lleva a cabo durante la denominada “Edición de medición del haz”. Tras la proyección original basada en los datos de INS/GPS, la totalidad de los Puntos de control sobre el terreno, se sitúan previamente en una posición lo más aproximada posible a su ubicación definitiva. El operador no tiene más que ajustar ligeramente cada Punto de control, lo que permite recalcular la posición y la orientación de las imágenes relacionadas.

Procesos de trabajo Aerotriangulación Generación de puntos de enlace por correlación Todos los puntos de enlace fueron generados sobre las imágenes, en el canal verde que ofrece el mejor resultado con el algoritmo de correlación. F14C65 x y RMS 0.2377 pixeles 0.2532 pixeles Residuales correspondientes a los medidos de los puntos de enlace (precisión de 0.5 pixeles).

Procesos de trabajo Aerotriangulación Para una mejor precisión, se utilizó el modelo de superficie descargado del sitio Internet del INEGI para dar una información de altura a cada uno de los puntos de enlace. Numero de imagen por punto; Azul 4 , cian 3, verde 2

Procesos de trabajo Aerotriangulación Control de calidad Siempre que se calcule un nuevo ajuste es recomendable revisar los resultados y añadir, editar o eliminar puntos. La realización de todas estas funciones se lleva a cabo con una sola actividad.

Procesos de trabajo Modelos Digital de Superficie La Pixel Factory genera MDS de la manera siguiente: Adapta las imágenes para crear estereopares óptimos y genera un MDS para cada estereopar, el resultado es un conjunto de MDS individuales. Fusiona todos los MDS elementales en un solo MDS. -Sustituye los valores Z no válidos usando valores Z contiguos correctos para su interpolación. También es posible añadir limitaciones de elevación y líneas de ruptura del terreno.

Modelo Digital de Superficie (malla de 5m) Procesos de trabajo Modelo Digital de Superficie En este momento ya está listo para su control de calidad y una posible edición manual, un MDS completo automático. Modelo Digital de Superficie (malla de 5m)

Procesos de trabajo Modelo Digital de Terreno La Pixel Factory extrapola el MDT del MDS mediante una sola actividad. Provisionalmente se eliminarán las zonas cerradas con pendientes casi verticales (es probable que sean edificios o vegetación) mediante filtrados sucesivos, intercalándose valores Z. A continuación, los valores no válidos pueden inspeccionarse y corregirse a mano, o intercalarse.

Procesos de trabajo Modelo Digital de terreno Edición manual Pese a que el filtrado y la interpolación pueden mejorar la calidad de un modelo de elevación, es inevitable una parte de edición. En general, ésta se realiza con máscaras. Una máscara es una capa, en un archivo vectorial, que almacena al menos un polígono.

Máscaras de agua, río y islas Procesos de trabajo Modelo Digital de terreno La edición global se hace usando máscaras que pueden aplicarse al MDS, o al MDT. Con la Pixel Factory no es necesario usar ningún equipo estereoscópico. La edición se realiza empleando un visor interactivo y ortoimágenes preliminares. Máscaras de agua, río y islas

Modelo Digital de Elevación Modelo Digital de Terreno A partir de el MDE editado y corregido se puede generar en algunos minutos las curvas de nivel. .

Procesos de trabajo Curvas de Nivel Modelo Digital de Terreno El usuario puede definir la equidistancia

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico QuickLook Una de las ventajas de la Pixel Factory es de mejorar la radiometría global utilizando imágenes en baja resolución como referencia para el mosaico de alta resolución. Los datos de baja resolución o "Quick look" tienen un factor de 9x9 factor con respeto a las imágenes de alta resolución.

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico QuickLook Las imágenes iniciales necesitaban un dodging porque la radiometría no estaba constante. Entonces, se aplicó un dodging para quitar los efectos atmosféricos sin perder ningún información. El algoritmo de Dodging ajusta la radiometría de la imagen completa a partir de las estadísticas del centro. El mosaico fue procesado en 16 bytes para cada canal de manera a evitar las saturaciones extremas dentro de las zonas en negro y blanco.

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico QuickLook antes el dodging

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico QuickLook después del dodging

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico QuickLook Ajuste Radiométrico La primera etapa consiste en convertir el mosaico 16 bytes en imagen 8 bytes sin perder informaciones. Después, se realiza la edición global de la radiometría: luz, contraste... Por fin, se elige el mejor tono de color y el ajuste se hace con la sensibilidad del usuario (subjetivo)

Procesos de trabajo Orto-rectificación Ajuste radiométrico al mosaico QuickLook

Procesos de trabajo Orto-rectificación Mosaico de alta resolución La alta resolución (1m) se calcula utilizando el MDT y las imágenes iniciales alta resolución sin dodging. El procesamiento del mosaico es automático. El ajuste de color se calcula a partir del histograma del mosaico quicklook grupos de pixeles por grupos de pixeles. Después, se necesita un control de calidad fino del producto final controlando particularmente: La línea de costura El relieve Las zonas de agua Las zonas con saturación La precisión Sí la línea de costura, el relieve, se ajustan. el mosaico es recalculado automáticamente sobre esas áreas

Procesos de trabajo Orto-rectificación Carta F14C65 Mosaico de alta resolución formato 1:50,000 . Carta F14C65

Procesos de trabajo Orto-rectificación Ortofoto formato 1:10,000 F14C65F1 F14C65E2

Proyecto 2 H13A71 Nuevo Casas Grandes, Chihuahua

Especificaciones del Proyecto Datos de entrada 54 imágenes analógicas escaneadas en formato TIFF de la Carta H13A71 Datos de calibración de la cámara Fichero de orientación externa Puntos de control terrestre con sus descripciones

Especificaciones del Proyecto OBJETIVO Con material del INEGI generar: 1 Mosaico en colores con una resolución de 1m 1 Modelo Digital de Superficie 1 modelo Digital de Terreno con un tamaño de malla de 15m

Aerotriangulación Generación de puntos de enlace por correlación Posicion de la imagen 05_171 x y RMS 0.228 pixeles 0.219 pixeles

Modelo Digital de Superficie Modelo Digital de Elevación Modelo Digital de Superficie Carta H13A71

Modelo Digital de Terreno Modelo Digital de Elevación Modelo Digital de Terreno Carta H13A71

Modelo Digital de Elevación Curvas de Nivel Carta H13A71

Orto-rectificación Mosaico QuickLook Mosaico QuickLook antes el dodging

Orto-rectificación Mosaico QuickLook Mosaico QuickLook después el dodging

Orto-rectificación Mosaico QuickLook Ajuste radiométrico al mosaico QuickLook

Orto-rectificación Mosaico de alta resolución, 1 metro Carta H13A71

Orto-rectificación Ortofoto formato 1:10,000 H13A71A4 H13A71B3

Cubierta altimétrica Carta H13A71

Cubierta altimétrica H13A71F1

Conclusiones El objetivo se cumplió con éxito 3 días, fueron necesarios para trabajar los dos proyectos. Sin embargo, faltó el tiempo, para hacer un control de calidad completo de los 3 productos finales (mosaico RGB, MDT y MDS...) . Entonces, tal vez se puede encontrar algunos artefactos típicos como: Deformación, línea de color, stretching, problema de línea de costura, … Florent Grabriels Xavier de Butler

¡Gracias! rodrigo.ramirez@inegi.org.mx