Sensoriamento Remoto e Realce de
Imagem
Fundamentos de Sensoriamento Remoto
- Realce de Imagem
-
Fundamentos de Sensoriamento Remoto


Definição clássica :
 conjunto de técnicas destinado à obtenção de
informação sobre objetos, sem que haja contato
físico com eles.
As características das imagens dependem:





2
fonte de iluminação
propriedade e estado do objeto
fatores ambientais (atmosfera)
geometria de aquisição de dados
configuração do sistema sensor
Componentes do Sistema de SR
Radiação Eletromagnética (REM)
Elemento de ligação entre todos os componentes
Fonte de REM
Sol
Terra
Antenas
Sensor
instrumento capaz de coletar e registrar
a REM refletida ou emitida
Objeto ou alvo
O elemento do qual se pretende extrair informações
3
Imagens - Aquisição de Informação
Radiação eletromagnética
4
Energia Eletromagnética
O espectro eletromagnético cobre desde as ondas de rádio até os
raios-gama
5
Comportamento Espectral de Alvos e Sensores
1
2
3
4
SPOT
Pan
1 2
3
4
IKONOS
Pan
1
2
3
4
CBERS CCD
5 - Pan
%
3
1 2
4
5
LANDSAT TM / EM+
7
8 - Pan - ETM+
60
Solo
Reflectância
50
40
30
Vegetação
20
10
Água
6
0,8
Visível
Vermelho
Verde
0,6
0,4
Azul
0
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
Comprimento de onda
Infra-vermelho
próximo
Infra-vermelho
médio
2,0
2,2
2,4
2,6
m
Bandas ETM - LANDSAT 7
Banda
7
Resolução
espacial
Faixa do
espectro
(um)
Descrição
Características
1
30 m
0.45 - 0.52
Visível (B)
penetração máxima na água, análise de
vegetação e solo
2
30 m
0.53 - 0.61
Visível (G)
vigor das plantas (pico de reflectância da
vegetação sadia)
3
30 m
0.63 - 0.69
Visível (R)
absorção de clorofila (discriminação de
vegetação)
4
30 m
0.78 - 0.90
IR próximo
biomassa de vegetação (identificação de
culturas) e delineamento de corpos
d’água
5
30 m
1.55 - 1.75
IR médio
medidas de umidade da vegetação e solo.
Diferença entre nuvem e neve
6
60 m
10.4 - 12.5
IR termal
7
30 m
2.09 - 2.35
IR médio
recursos minerais (mapeamento
hidrotermal)
8
15 m
0.52 - 0.90
Pancromática
melhor delinemento entre alvos em geral
devido a melhor resolução.
temperatura; classificação de vegetação
Composição Colorida
3 (0,63-0,69 m)
Visível (V)
Composição
R(4)G(5)B(3)
8
4 (0,76-0,90m)
Infra-V próximo
5 (1,55-1,75 m)
Infra-V médio
COMO
MELHORAR A
QUALIDADE
VISUAL DE MINHA
IMAGEM ?
Leitura de Pixel


Conhecer como cada alvo responde em cada
banda é importante ?
A leitura de pixel informa o valor digital (nível de
cinza) de um ponto em uma determinada posição
de um ou mais planos de informação.
Posição: w 45º 50” , s 15º 46”
TM3 : 46
TM4: 2
TM5: 1
9
Valores em
cada banda
Exercício 5

10
Leitura de pixel – informações dos níveis
de cinza em cada ponto escolhido e na
vizinhança de 3x3, 5x5, 7x7 ou 21x21.
Realce de Contraste
11

Melhorar a qualidade visual da imagem

Contraste de uma imagem - intervalo de níveis
de cinza assumidos pelos pontos da imagem

Avaliação do contraste de uma imagem histograma
Exemplos de imagens e seus histogramas

12
Baixo contraste => os níveis de cinza ocupam um
pequeno intervalo de valores possíveis
Exemplos de imagens e seus histogramas

13
Alto contraste => os níveis de cinza ocupam
quase todo o intervalo de valores possíveis
Realce de Contraste
ENTRADA
SAÍDA
14
Realce de Contraste


Uma função y=f(x) mapeia os pixels com um
valor x para um novo valor y
O resultado depende da forma da função
h( y )
f (x )
h (x )
15
Realce de contraste: Linear


define uma função de transferência
linear
maior a inclinação da reta  maior o
realce
y  ax  b
ENTRADA
SAÍDA
16
imin
imax
Raiz quadrada


Realça as áreas escuras da
imagem
Inclinação da reta decresce dos
valores escuros para os claros
ENTRADA
y  f ( x)  a x
SAÍDA
17
Quadrado


Realça as áreas claras da imagem
A inclinação da curva aumenta dos
valores mais escuros para os mais
claros
y  ax2
ENTRADA
SAÍDA
18
Logaritmo

Realça as áreas escuras da
imagem ( intervalo menor do que a
raiz quadrada)
ENTRADA
y  a log(x  1)
SAÍDA
19
Negativo


Função de mapeamento inverso
Transforma áreas claras em escuras
e vice-versa
ENTRADA
y  (ax  b)
SAÍDA
20
Equalização de Histograma

O histograma da imagem de
ENTRADA
saída aproxima-se de um
histograma uniforme
SAÍDA
21
Fatiamento
Associa cores a diferentes
intervalos de valores

–
normal: o intervalo de cada
faixa é de mesmo tamanho
–
equidistribuídas: o número de
pixels em cada faixa é constante
–
arco-íris: cada valor de
intensidade é mapeado para uma
cor seguindo a sequência do arco-íris
22
Edição

23
A função de transferência é definida livremente
pelo usuário
Sistema de Cores Aditivo
A luz de diferentes
comprimentos de
ondas (R G B) pode
ser misturada
(sistema de cores
aditivo) - diferentes
cores
24
Representação das cores
(cubo de cores RGB)
G
(0,1,0)
(1,1,0)
Cian
(0,1,1)
(1,1,1)
Tons de cinza (1,0,0)
(0,0,0)
R
(0,0,1)
B
(1,0,1)
Magenta
Cada ponto dentro do cubo corresponde
a uma tripla (1, 2, 3)  cor
25
Composição Falsa Cor
TM 3
B
TM 4
R
TM 5
G
26
Exercício 6 e 7
27

6 - Realce de imagem monocromático – aplicar
operação linear sobre os PI’s B3, B4 e B5. Salvar
cada PI individualmente em monocromático.

7 - Realce de composição colorida – salvar como
sintética