Qu es una imagen digital Grey Levels Digital

Qué es una imagen digital? Grey Levels Digital Numbers Pixel Values Nivel Digital Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Significado de los píxeles Conversión Digital-analógica Lsu, i, j, k B 1 B 2 B 3. . . Bn 23 45 87. . . 16 NDi, j, k Lsen, i, j, k = f (NDi, i, k) Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Estructura de la imagen Z BANDA 7 es pe ct ra l BANDA 6 ac i ón BANDA 5 Lo ca liz 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 Localización espacial X Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Soporte físico § Tradicionalmente: CCT è Disquetes. è Acceso Secuencial è Directo è § Actualmente: CD - ROM è Cartuchos Exabyte è Directo è Secuencial è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Formatos de grabación § Organización de los datos: Band Sequential (BSQ). è Band Interleaved by Line (BIL). è Band Interleaved by Pixel (BIP). è § Tipo de codificación: è 8 bits / 16 bits / 32 bits. § Código para la codificación: è ASCII, Binario. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Almacenamiento Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Equipos de tratamiento digital § Periféricos de entrada: Mesa digitizadora. è Escáner. è § Unidades de proceso. § Periféricos de salida: Monitor de alta resolución. è Impresoras raster: tinta, sublimación, láser, electrostáticas. è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Periféricos de entrada Teclado Digitizador Ratón Escáner Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Unidades de proceso Memoria interna RAM CPU Unidades de almacenamiento externo Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Periféricos de salida Monitor Filmadora Impresora Plotter de inyección Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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

Organización del software Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Tendencias en el software § Entornos gráficos / lenguajes comando. § Auto-programables: è è è Macros. Bibliotecas de rutinas. Lenguajes gráficos. § Arquitecturas abiertas: orientado hacia aplicaciones específicas. § Acceso virtual (Internet). Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Equipo de tratamiento digital de imágenes Visualización Proceso y Almacenamiento Intérprete Entrada de Información Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Sistemas de tratamiento digital (1/2) § Equipos basados en un PC: Procesador Pentium 500. è 128 Mb de RAM. è 15 Gb de disco. è 8 Mb de memoria gráfica. è Monitor 17 pulgadas (1024 x 1010). è Impresora de inyección de tinta / láser en color. è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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

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

Operaciones generales: Gestión de archivos (1/2) § Importación / exportación a formatos externos. § Documentación. è è # filas y columnas. Codificación (8/16/32). Coordenadas y tamaño de píxel, datos de la proyección. Datos de la adquisición: fecha, ángulos solares, calibración. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Operaciones generales: Gestión de archivos (2/2) § Carga de datos a la memoria gráfica. è è § § Imágenes, Vectores. Tablas de color. . . Salvar datos de la memoria gráfica. Transferir información entre archivos. Extraer una ventana de la imagen. Cambiar formatos / codificación. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Almacenamiento Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Documentación Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Máscaras § Seleccionar un ámbito de la imagen para su posterior tratamiento individualizado. § Clasificación estratificada; estadística de sectores geográficos. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Operaciones con el cursor Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Mediciones Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Zoom - interpolación Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Operaciones generales: Estadísticas § Tendencia central y dispersión. § Histogramas. § Perfiles radiométricos. § Dispersogramas. § Correlación y regresión entre bandas. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Medidas estadísticas Media Desviación típica Correlación de Pearson Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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

Dispersogramas § Correlación entre bandas: carácter específico o redundante. § Selección de bandas (separabilidad de cubiertas). § Presencia de agrupaciones. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Transectos § Variabilidad espacial. § Carácter específico de cada banda. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Perfiles espectrales § Diversidad espectral / firmas espectrales. § Particularidades de cada banda. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Perfiles 3 D Band 4 Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Mejoras del contraste § Definición: C 1 = NDmax / NDmin è C 2 = NDmax - NDmin è C 3 = DTND è § Alternativas: Expansión: realce visual. è Compresión: almacenamiento. è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Ajuste del contraste: necesidad § Equipos de visualización pobre. § Sensores de alta resolución radiométrica: AVHRR: 10 bits è Ikonos: 11 bits. è § Histograma poco contrastado. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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 1 2 2 4 3 6. . Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Métodos de ajuste § Compresión: Conversión 24 a 8 bits. è Compresión gráfica (. JPG ; Wavelets) è § Expansión: Lineal. è Gausiana. è Frecuencial. è Especial. è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Diversos métodos de expansión del contraste Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Realce lineal § NV = s + g ND 0 = s + g NDmin è 255 = s + g NDmax è Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Ejemplo de realce lineal Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Realces Tablas de Daimiel Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Realce frecuencial Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Realces II Tablas de Daimiel Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Realce lineal / frecuencial Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Máscaras de color Máscara binaria para aislar zonas de agua Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Formación del color § Elección de las bandas (respuesta espectral). Criterio de interpretatividad visual. è Criterio estadístico: è § Orden de asignación. Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Significado del color B 4 = 6191 B 3 = 5335 B 2 = 4624 B 4 = 4938 B 3 = 901 B 2 = 1092 B 4 = 29 B 3 = 80 B 2 = 181 Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Seudo-color Imagen TM-4 del P. N. Cabañeros Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Efecto espacial de los filtros Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtro en el dominio frecuencial Pinilla, Alcalá, Ariza, 1997 Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtro en el dominio espacial Matriz de Filtraje Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtro espacial § Valor ponderado de acuerdo a los valores vecinos: Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

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

Matrices de filtraje § Paso bajo: § Paso alto: Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Efectos del filtrado Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtros direccionales Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtros direccionales Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtros direccionales Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Detectores de borde Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Aplicación de filtros a MDT Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtros no lineales § Sobel: è è A B C D E F G 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) Universidad de Alcalá Departamento de Geografía

Filtro no lineal (Sobel) Universidad de Alcalá Departamento de Geografía