powrót

G. Stępień, K. Maj, R. Gmaj, P. Pabisiak, A. Wilamowski

Korekcje i kompresje

O ile w kartografii cyfrowe przetwarzanie obrazów skupione jest przede wszystkim na opracowaniu ortofotomapy, to w teledetekcji przybierać może różne wymiary. Obejmuje korekcje barwne obrazu, operacje na jasności i kontraście, filtracje i metody kompresji.

Jeśli dokładnie przyjrzeć się strukturze powstającego obrazu (rys. 1), to okazuje się, że to, co przedstawia piksel, jest wynikiem wielopoziomowej interpolacji. Począwszy od systemu matrycy (gdzie pozostają puste obszary między detektorami) przez system tworzenia pikseli (ich macierz nie musi pokrywać się z macierzą fotodetektorów) po rozdzielczość radiometryczną i spektralną. Wszystko to w połączeniu ze zniekształceniami geometrycznymi (spowodowanymi systemem rejestracji obrazu satelitarnego), zniekształceniami radiometrycznymi (gdzie zamiast współczynników odbicia, czyli emisyjności, otrzymujemy po prostu jasności pikseli), a także niedoskonałością przetwornika analogowo-cyfrowego urządzenia rejestrującego obraz (co skutkuje brakiem niektórych poziomów jasności w histogramie) sprawia, że poddawany analizie obraz musi podlegać dodatkowym korekcjom barwnym w procesie cyfrowego przetwarzania.
Na zagadnienie można też spojrzeć od innej strony i potraktować powstający obraz jako barwne odwzorowanie docierających do rejestratora fal elektromagnetycznych (światło jako fala). W takim przypadku można modelować obraz, operując na przekształceniach falowych (widmowych), takich jak transformacja Fouriera czy falkowa. Zniekształcenia obrazu przez system rejestrujący można też opisać funkcją przenoszenia modulacji, a analizę przeprowadzić, wykorzystując systemy eksperckie lub algorytmy przetworzenia obrazu oparte na sieciach neuronowych. Jak widać, do zagadnienia można podejść na różne sposoby. W niniejszym artykule charakteryzujemy każdy z nich.

Do podstawowych algorytmów korekcji barwnej obrazów zaliczamy przekształcenia:
• punktowe (bezkontekstowe),
• kontekstowe (filtry konwolucyjne – splot funkcji, logiczne i medianowe),
• widmowe (wykorzystujące transformację Fouriera),
• morfologiczne (logiczno-iteracyjne).
Z punktu widzenia opracowań kartograficznych istotne są metody cyfrowego przetworzenia obrazu oparte na dwóch pierwszych przekształceniach. Sprowadzają się one zazwyczaj do:
• operacji na jasności i kontraście (przekształcenia bezkontekstowe),
• filtrowania obrazu (operacje kontekstowe).
...

Pełna treść artykułu w czerwcowym wydaniu GEODETY

powrót