Sensoriamento Remoto II

Transcrição

1 Sensoriamento Remoto II 2: transformações espetrais IHS, Tasseled Cap UFPR Departamento de Geomática Prof. Jorge Centeno 2016 centenet

2 Sensoriamento Remoto II Descrição da Ementa: Transformações espectrais: análise de componentes principais, IHS, Tasseled Cap. Fusão de imagens. Classificação orientada a regiões: métodos de segmentação e classificação. Técnicas de análises multitemporais. Laser Scanning: princípios e aplicações.

3 LUZ - COR Faixa visível O que é cor? Como descrever as cores?

4 Como descrever cores? azul? Azul 2, azul marinho? Azul escuro? Azul mais escuro?

5 BLUE RED GREEN

6 Cones e bastonetes Os Cones são as células do olho humano capazes de reconhecer as cores. Os bastonetes, percebem a luminosidade. Existem aproximadamente 6 milhões em cada olho humano concentrados na região fóvea. on.html

7 sensibilidade

8 RGB Monitor O sistema CIE caracteriza cores por um parâmetro de luminância Y e duas coordenadas de cores x e y que especificam um ponto no diagrama de cromaticidade. Este sistema oferece maior precisão na medição de cor do que os sistemas Munsell e Ostwald porque os parâmetros são baseados na distribuição de energia espectral (SPD) da luz emitida por um objeto colorido e são ponderados por curvas de sensibilidade que foram medidas para o olho humano.

9 Diagrama de cromaticidade O diagrama de cromaticidade representa o mapeamento de percepção de cor humana em termos de dois parâmetros do CIE ( x e y). As cores estão distribuídas ao redor da borda do "espaço de cor, que inclui todos os tons de cor percebidos e fornece uma estrutura para descrever a cor.

10 CIE Diagram y O diagrama é associado com o padrão CIE Revisões foram feitas em 1960 e 1976, mas a versão de 1931 continua sendo mais utilizada. A figura é uma renderização grosseira das cores CIE 1931 no diagrama de cromaticidade; x

11 Como descrever cores? Qual a diferença entre... A) B) C)

12 Combinação aditiva de cores Na tela do computador são combinadas luzes, logo se verifica a combinação aditiva das cores básicas R G B. Logo, cada cor pode ser descrita por uma combinação RGB COR = r* I(R) + g *I(G) + b*i(b)

13 CUBO RGB As cores podem ser representadas pelo vetor (r,g,b) num cubo de cores

14 Círculo de cores

15 Intensidade da cor o total de intensidade da cor, ou seja a soma de todas ascomponentes: I=r+g+b Ou normalizando para a faixa (0-255) I=1/3(r+g+b) É proporcional ao tamanho do vetor COR = (r,g,b)

16 Fazendo um corte perpendicular à linha de cinzas...

17 RGB-HSV Transformações R G B

18 RGB-HSV Transformações HSV-RGB

19 Transformação tasseled cap A transformação tasseled cap foi originalmente desenvolvida para o estudo de campos de agricultura. Analisando a variação espectral de campos agrícolas em imagens do antigo MSS foram constatadas algumas propriedades que variam em função do crescimento da vegetação.

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21 NIR Imagine... Considerando a variação espectral nas bandas vermelho e infravermelho notou-se que os campos agrícolas, quando descobertos de vegetação, formam uma. As bandas são altamente correlacionadas, independentemente do tipo ou cor de solo presente. Linha de Solos RED

22 NIR crescimento Na medida em que a vegetação cresce, a resposta espectral do pixel torna-se mais escura na banda RED, sendo este fenômeno mais evidente para regiões com solos claros, até atingir o ponto onde todo o pixel é coberto por vegetação. Linha de Solos RED

23 Tasseled cap No plano formado pelas bandas verde e vermelho, nota-se que os solos não formam uma linha, se não uma leve dispersão origina uma elipse. Quando a folha se torna amarela, a resposta espectral na banda 4 diminui e cresce na banda 5. Combinando as três bandas, forma-se um cone inclinado, que tem a aparência de um gorro com borlas, do que deriva o nome inglês tasseled cap.

24 Tasseled cap R.J. Kauth and G.S. Thomas, "The tasseled Cap -- A Graphic Description of the Spectral- Temporal Development of Agricultural Crops as Seen by LANDSAT." Proceedings of the Symposium on Machine Processing of Remotely Sensed Data, Purdue University of West Lafayette, Indiana, 1976, pp. 4B-41 to 4B-51.

25 Estes fatos sugeriram a criação de um sistema, apropriado para descrever a evolução da vegetação em campos agrícolas, com os seguintes eixos: Primeiro eixo paralelo à linha de solos nas bandas RED e NIR, chamado de solos; Segundo eixo paralelo à direção de crescimento da vegetação, chamado de verde Terceiro eixo na direção do amarelamento da folha, chamado de amarelo; Um quarto eixo que não foi passível de interpretação, denominado de outras coisas.

26 TASSELED CAP LANDSAT MSS DATA Component Channel 1 Channel 2 Channel 3 Channel 4 Brightness Greenness Yellowness "Non-such"

27 TASSELED CAP THEMATIC MAPPER DATA Component Channel 1 Channel 2 Channel 3 Channel 4 Channel 5 Channel 7 Brightness Greenness Wetness