Qué es una imagen digital? Grey Levels Digital Numbers Pixel Values Nivel Digital

Significado de los píxeles B1 23 B2 45 B3 87 NDi,j,k ... ... Bn 16 Conversión Digital-analógica Lsen,i,j,k = f (NDi,i,k) Lsu,i,j,k

Estructura de la imagen Z BANDA 7 BANDA 6 BANDA 5 Localización espectral BANDA 4 ND BANDA 3 i,j,7 ND i,j,6 Y BANDA 2 ND i,j,5 BANDA 1 ND i,j,4 ND i,j,3 ND i,j,2 ND i,j,1 X Localización espacial

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

Formatos de grabación Organización de los datos: Tipo de codificación: 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.

Almacenamiento

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.

Periféricos de entrada Teclado Digitizador Ratón Escáner

Unidades de proceso Memoria interna RAM CPU Unidades de almacenamiento externo

Periféricos de salida Monitor Filmadora Impresora Plotter de inyección

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

Organización del software

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).

Equipo de tratamiento digital de imágenes Visualización Proceso y Almacenamiento Intérprete Entrada de Información

Sistemas de tratamiento digital (1/2) Equipos basados en un PC: Procesador Pentium 500. 128 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.

Sistemas de tratamiento digital (2/2) Equipos basados en una estación de trabajo: Procesador Risc. 1 Gb de RAM. 100 Gb de Disco. 8 Mb de memoria gráfica. Monitor 17-19 pulgadas. Impresora de láser color / sublimación.

Funciones de tratamiento digital Operaciones generales. Corrección radiómetrica y geométrica. Realces del contraste. Filtros. Transformaciones (IV, ACP, ALME). Clasificación. Detección de cambios. Análisis textural.

Operaciones generales: Gestión de archivos (1/2) 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 solares, calibración.

Operaciones generales: Gestión de archivos (2/2) 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.

Almacenamiento

Documentación

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

Utilidades para la visualización Ampliar / reducir la imagen. Obtener coordenadas y valores de ND. Digitizar vectores sobre la imagen. Moverse a una escala ampliada (roam / scroll). Superponer vectores y gráficos.

Operaciones con el cursor

Mediciones

Zoom - interpolación

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

Medidas estadísticas Media Desviación típica Correlación de Pearson

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

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

Transectos Variabilidad espacial. Carácter específico de cada banda.

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

Perfiles 3D Band 4

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

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

Tablas de referencia del color (Look Up Table, LUT) D/A LUT Disco Memoria RAM Memoria gráfica Monitor NV = f (ND) ND NV 0 0 2 2 4 3 6 .. ..

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

Diversos métodos de expansión del contraste

Realce lineal NV = s + g ND 0 = s + g NDmin 255 = s + g NDmax

Ejemplo de realce lineal

Realces Tablas de Daimiel

Realce frecuencial

Realces II Tablas de Daimiel

Realce lineal / frecuencial

Máscaras de color Máscara binaria para aislar zonas de agua

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

Significado del color B4 = 6191 B3 = 5335 B2 = 4624 B4 = 4938 B3 = 901

Seudo-color Imagen TM-4 del P.N.Cabañeros

Efecto espacial de los filtros

Filtro en el dominio frecuencial Pinilla, Alcalá, Ariza, 1997

Filtro en el dominio espacial Matriz de Filtraje

Filtro espacial Valor ponderado de acuerdo a los valores vecinos:

Ejemplo de filtrado espacial 12 14 17 24 32 34 0 0 0 0 0 0 10 18 21 35 38 40 0 17 21 29 35 0 1 1 1 25 15 17 27 40 43 1 2 1 0 17 21 28 35 0 1 1 1 18 16 18 24 29 39 0 18 19 25 31 0 14 16 20 20 27 36 0 0 0 0 0 0 Imagen original Imagen original Imagen filtrada Imagen filtrada

Matrices de filtraje Paso bajo: Paso alto:

Efectos del filtrado

Filtros direccionales

Filtros direccionales

Filtros direccionales

Detectores de borde

Aplicación de filtros a MDT

Filtros no lineales Sobel: A C D G B E F H I C = (NDi-1,j+1 + 2 NDi,j+1 + NDi+1,j+1) - (NDi-1,j-1 + 2 NDi,j-1 + NDi+1,j-1) F = (NDi-1,j-1 + 2 NDi-1,j + NDi-1,j+1) - (NDi+1,j-1 + 2 NDi+1,j + NDi+1,j+1)

Filtro no lineal (Sobel)