Orientador: Erivaldo Antonio da Silva / Banca: Sebastião Milton Pinheiro da Silva / Banca: Wallace Correa de Oliveira Casaca / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: José Roberto Nogueira / Resumo: Imagens orbitais com alta resolução espacial abriram uma nova era na extração de informações, especialmente em ambientes urbanos, em que valiosas informações sobre as superfícies tornaram-se disponíveis e de forma detalhada. No entanto, a obtenção de informação em áreas urbanas complexas pode ser comprometida pela presença de sombras, que chegam a ocupar uma parte significativa da imagem, causando sérias interferências na sua análise. A remoção de sombras é, portanto, um tema importante e ainda não resolvido devido à dificuldade da tarefa, sendo necessária na etapa de pré-processamento de diversas aplicações. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova abordagem automática para a restauração de áreas de sombras em imagens de satélite multiespectrais com alta resolução espacial. A abordagem se divide em três etapas principais e sequenciais, sendo a primeira o pré-processamento, que consiste na conversão das imagens para reflectância aparente e na fusão das bandas para a geração de índices espectrais. Na segunda etapa, a detecção das áreas de sombras é realizada pela combinação do top-hat por fechamento com a injunção de um parâmetro de área, calculado em função do índice de sombras NSDVI (Normalized Saturation-Value Difference Index). As regiões de sombras são refinadas para a geração da máscara de sombras, a qual é utilizada na terceira etapa, como guia na restauração pelo inpainting automático. A estratégia de restauração pelo inpainting híbrido, adaptado para o conte... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High resolution satellite images has played an important role in information extraction especially in urban areas, since valuable information and higher level of details from surface become available with these images. Nevertheless, the task of extracting information from complex urban environment can be hampered by shadows, which can occupy a significant part into the image and, thus negatively affecting the image analysis. Therefore, due to the complexity of the problem, shadow removal is a crucial as one of the first pre-processing steps to enhance the performance of many subsequent steps and applications. The main goal of this thesis is to present a new automatic method for shadow removal in high spatial resolution satellite multispectral images. The proposed method comprises three main steps: the first one is the pre-processing, which includesthe conversion of the target image to the top of atmosphere (TOA) reflectance and the image pansherpening to spectral indices generation. Secondly, a shadow pixels candidates' identification is performed, combining black-top-hat (BTH) transformation with area injunction driven by the normalized saturation-value difference index (NSDVI) mask. The obtained output is a shadow mask, which is used to properly guide our automatic inpainting-inspired strategy in the restoration step. In the third step, a hybrid inpainting-based strategy specifically adapted for the multispectral imagery context is applied to recover shadow areas, which uni... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-22Bitstream added on 2014-06-13T20:09:31Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_hc_me_prud.pdf: 1164173 bytes, checksum: 12c670c00323cacb54c72ee66225a7ed (MD5) / Atualmente, a utilização de ortoimagens em regiões urbanas é frequente. Sabe-se que estas áreas apresentam uma grande quantidade de altas edificações o que ocasiona o surgimento de diversas regiões de oclusão, devido à projeção perspectiva na qual é obtida a imagem e ao uso de modelos digitais que representam apenas o terreno para geração da ortoimagem. Esta dissertação tem por objetivo principal estudar e propor um procedimento alternativo para detecção de oclusão em imagens fotográficas aéreas, empregando dados LiDAR (Light Detection And Ranging) obtido a partir de sistemas de varredura a LASER (Light Amplification by Estimulated Emission of Radiation) aerotransportado para fins de geração de ortoimagens verdadeiras. Para tal, será apresentada uma revisão de conceitos relativos à ortorretificação e os resultados obtidos na aplicação deste método de detecção de oclusão. O método de detecção de oclusão em questão utiliza, em vez de modelos de edificações prédefinidos, apenas um modelo digital de superfície, que é a base para os cálculos de gradientes de altura, destinados à identificação das regiões de início e fim de oclusão - em direções radiais - essenciais para projeção destas áreas por completo na imagem. Para a avaliação do método proposto e implementado, foram utilizados dados simulados de uma área urbana ideal, sem ruídos, assim como um conjunto de dados reais composto por imagens aéreas e dados LiDAR, da região de Presidente Prudente/SP, cuja densidade aproximada é de oito pontos por m2. Como resultado, foram obtidas imagens ortorretificadas, com as áreas de oclusão realçadas... / Nowadays, the use of orthoimages in urban areas has become frequent. It is known that urban areas contain a great number of tall buildings which can cause several occlusion regions in aerial images. It happens due to perspective projection of the camera used to acquire de images and the digital models used as representative of the relief, that usually represents only the relief instead of the relief and all objects on the surface, used in the orthorectification process. The main aim of this master’s thesis is to study and propose an alternative procedure for occlusion detection in aerial images, using LiDAR (Light Detection And Ranging) data by LASER (Light Amplification by Estimulated Emission of Radiation) scan system for true orthoimage generation. To achieve this, a review of the concepts related to orthorectification and results achieved by application of the proposed occlusion detection method will be shown. The proposed occlusion detection method uses only a digital surface model, which is the base for height gradient calculation, instead of the building model as used in some true orthophoto methods. The height gradient estimated for radial directions are applied for identification of the beginning of the occlusion and using this information it is possible to estimate the final limits of the occlusions, also in radial directions... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Maurício Galo / Banca: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Resumo: Atualmente, a utilização de ortoimagens em regiões urbanas é frequente. Sabe-se que estas áreas apresentam uma grande quantidade de altas edificações o que ocasiona o surgimento de diversas regiões de oclusão, devido à projeção perspectiva na qual é obtida a imagem e ao uso de modelos digitais que representam apenas o terreno para geração da ortoimagem. Esta dissertação tem por objetivo principal estudar e propor um procedimento alternativo para detecção de oclusão em imagens fotográficas aéreas, empregando dados LiDAR (Light Detection And Ranging) obtido a partir de sistemas de varredura a LASER (Light Amplification by Estimulated Emission of Radiation) aerotransportado para fins de geração de ortoimagens verdadeiras. Para tal, será apresentada uma revisão de conceitos relativos à ortorretificação e os resultados obtidos na aplicação deste método de detecção de oclusão. O método de detecção de oclusão em questão utiliza, em vez de modelos de edificações prédefinidos, apenas um modelo digital de superfície, que é a base para os cálculos de gradientes de altura, destinados à identificação das regiões de início e fim de oclusão - em direções radiais - essenciais para projeção destas áreas por completo na imagem. Para a avaliação do método proposto e implementado, foram utilizados dados simulados de uma área urbana ideal, sem ruídos, assim como um conjunto de dados reais composto por imagens aéreas e dados LiDAR, da região de Presidente Prudente/SP, cuja densidade aproximada é de oito pontos por m2. Como resultado, foram obtidas imagens ortorretificadas, com as áreas de oclusão realçadas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the use of orthoimages in urban areas has become frequent. It is known that urban areas contain a great number of tall buildings which can cause several occlusion regions in aerial images. It happens due to perspective projection of the camera used to acquire de images and the digital models used as representative of the relief, that usually represents only the relief instead of the relief and all objects on the surface, used in the orthorectification process. The main aim of this master's thesis is to study and propose an alternative procedure for occlusion detection in aerial images, using LiDAR (Light Detection And Ranging) data by LASER (Light Amplification by Estimulated Emission of Radiation) scan system for true orthoimage generation. To achieve this, a review of the concepts related to orthorectification and results achieved by application of the proposed occlusion detection method will be shown. The proposed occlusion detection method uses only a digital surface model, which is the base for height gradient calculation, instead of the building model as used in some true orthophoto methods. The height gradient estimated for radial directions are applied for identification of the beginning of the occlusion and using this information it is possible to estimate the final limits of the occlusions, also in radial directions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre