A produção de mosaicos fotográficos é uma atividade de apoio bastante importante em diversas áreas tais como a geração de mapas, o monitoramento ambiental e o gerenciamento agrícola. A fotogrametria, e em especial a aerofotogrametria, é a ciência que trata, entre outros tópicos, da geração de mosaicos através de procedimentos trabalhosos, o que torna sua manutenção uma tarefa difícil e de alto custo. O Projeto ARARA (Aeronaves de Reconhecimento Assistidas por Rádio e Autônomas) representa uma alternativa de baixo custo para a aquisição de fotografias aéreas. Câmeras digitais de pequeno formato a bordo das aeronaves permitem a obtenção automática das fotografias necessárias para a geração de mosaicos. Este trabalho propõe uma metodologia para a geração e a atualização de mosaicos compostos por fotografias aéreas oblíquas digitais e de pequeno formato, adquiridas com o auxílio das aeronaves do Projeto ARARA. As fotografias podem ser submetidas a procedimentos que associam técnicas de ortoretificação e processamento digital de imagens para corrigir suas distorções geométricas e radiométricas. A metodologia apresentada neste trabalho procura evitar a necessidade de pontos de controle no solo e focaliza a geração automática ou semi-automática dos mosaicos. Procedimentos automáticos têm o potencial de permitir a utilização de uma grande quantidade de fotografias de pequeno formato em substituição às fotografias normalmente utilizadas pela aerofotogrametria convencional. / The generation of photographic mosaics is an important activity in many areas such as map production, environment monitoring and agricultural management. Photogrammetry, and specially aero-photogrammetry, are the sciences that deal, among other subjects, with mosaic generation using time consuming procedures, making the maintenance and updating of photographic mosaics a difficult and high-cost task. The ARARA Project (Autonomous and Radio Assisted Reconaissance Aircrafts), presents a low cost alternative to acquire aerial photographs. An onboard, small format digital camera can take automatically the photographs used for the mosaic generation. This work proposes a methodology for mosaic generation and updating using oblique, digital, small format aerial photographs taken by ARARA aircraft. Photographs can be corrected both geometrically and radiometrically by orthorectification and digital image processing procedures. The methodology presented in this work avoids the use of ground control points, focusing on the automatic and semi-automatic mosaic generation. An automatic procedure make possible the use of a large number of small format photographs to replace the photographs normally used in conventional aerophotogrammetry.

A produção de mosaicos fotográficos é uma atividade de apoio bastante importante em diversas áreas tais como a geração de mapas, o monitoramento ambiental e o gerenciamento agrícola. A fotogrametria, e em especial a aerofotogrametria, é a ciência que trata, entre outros tópicos, da geração de mosaicos através de procedimentos trabalhosos, o que torna sua manutenção uma tarefa difícil e de alto custo. O Projeto ARARA (Aeronaves de Reconhecimento Assistidas por Rádio e Autônomas) representa uma alternativa de baixo custo para a aquisição de fotografias aéreas. Câmeras digitais de pequeno formato a bordo das aeronaves permitem a obtenção automática das fotografias necessárias para a geração de mosaicos. Este trabalho propõe uma metodologia para a geração e a atualização de mosaicos compostos por fotografias aéreas oblíquas digitais e de pequeno formato, adquiridas com o auxílio das aeronaves do Projeto ARARA. As fotografias podem ser submetidas a procedimentos que associam técnicas de ortoretificação e processamento digital de imagens para corrigir suas distorções geométricas e radiométricas. A metodologia apresentada neste trabalho procura evitar a necessidade de pontos de controle no solo e focaliza a geração automática ou semi-automática dos mosaicos. Procedimentos automáticos têm o potencial de permitir a utilização de uma grande quantidade de fotografias de pequeno formato em substituição às fotografias normalmente utilizadas pela aerofotogrametria convencional. / The generation of photographic mosaics is an important activity in many areas such as map production, environment monitoring and agricultural management. Photogrammetry, and specially aero-photogrammetry, are the sciences that deal, among other subjects, with mosaic generation using time consuming procedures, making the maintenance and updating of photographic mosaics a difficult and high-cost task. The ARARA Project (Autonomous and Radio Assisted Reconaissance Aircrafts), presents a low cost alternative to acquire aerial photographs. An onboard, small format digital camera can take automatically the photographs used for the mosaic generation. This work proposes a methodology for mosaic generation and updating using oblique, digital, small format aerial photographs taken by ARARA aircraft. Photographs can be corrected both geometrically and radiometrically by orthorectification and digital image processing procedures. The methodology presented in this work avoids the use of ground control points, focusing on the automatic and semi-automatic mosaic generation. An automatic procedure make possible the use of a large number of small format photographs to replace the photographs normally used in conventional aerophotogrammetry.

[EN] Currently we handle a lot of visual information. We see, create and use many images in our diary lives and work. Analysis techniques based on low level features are, in many cases, little descriptive or representative for the human user. This is partly because they are highly dependent on the conditions of acquisition of each image and also, due to the difficulty of matching the content of the image with a high number of numeric values that describe very small details of the image. In the way of approximating the computational process to describe the image content to the human way of reasoning, current trends are aimed at the construction of descriptions that involve the use of more complex concepts. These abstractions are achieved by building more elaborate descriptions assume the variability (and tolerances) with which humans make the decisions when it comes to describe the visual content of images. This thesis addresses the use of symmetry and uses the combinations of symmetries presents in an image for description based on symmetry patterns rather than pixels patterns (textures). The problem of image description in these contexts can be viewed as a classification, because of its relationship to plane group theory (WallPaper Group Theory) also called mosaic or tessellation groups, is formulated as the determination of symmetry group an image belongs to. The number of these groups is finite (there are only seventeen in 2D) and are described by a set of internal symmetries with respect to a basic element that encapsulates the entire contents of the design. If we can determine the existence of repetitive content in a picture, we get a pattern for describing the image in terms of an area that is repeated indefinitely in the plane (no gaps, nor overlaps), in discrete steps obtained from the two directions of translational symmetry that defines the grid. Under this formulation, the image content can be expressed from a minimum elemental form, which contains no internal symmetry. / [ES] Actualmente manejamos mucha información de carácter visual. Vemos, creamos y usamos imágenes en gran medida para nuestra comunicación. Las técnicas de análisis basadas en características de bajo nivel son, en muchas ocasiones, poco descriptivas o representativas para el usuario humano. Esto es debido en parte a que son muy dependientes de las condiciones de adquisición de cada imagen y, también, a la dificultad de asociar el contenido de la imagen con una gran cantidad de valores numéricos que describen detalles muy pequeños de la misma. Buscando acercar la forma computacional a la humana de describir el contenido de una imagen, las tendencias actuales están encaminadas a la construcción de descripciones que implican el uso de conceptos mas complejos. Estas abstracciones se consiguen construyendo descripciones más elaboradas que asuman la variabilidad (y las tolerancias) con que los humanos tomamos las decisiones a la hora de describir el contenido visual de las imágenes. En esta tesis se aborda el uso de la simetría y la determinación de qué combinaciones de simetrías aparecen en una imagen para su descripción en base a patrones de simetría en lugar de por ejemplo patrones de píxeles, basados en las texturas, el color, etc. El problema de la descripción de imágenes en estos contextos se puede ver como uno de clasificación, debido a su relación con la teoría de grupos en el plano (WallPaper Group Theory) también denominada de mosaicos o teselación que se formula como la determinación del grupo de simetría al que pertenecen, caracterizado por un conjunto de simetrías interiores a un elemento básico que condensa todo el contenido del diseño. Si somos capaces de determinar si existe contenido repetitivo en una imagen, podremos obtener un patrón que permita describir la imagen en términos de un área que se repite de forma indefinida en el plano (sin dejar huecos y sin solapes), en pasos discretos marcados por las dos direcciones de simetría de traslación que define la retícula. Bajo esta formulación, el contenido de la imagen se puede expresar a partir de una forma elemental mínima, que no contiene ninguna simetría interior. / [CAT] Actualment fem ús de molta informació de caràcter visual. Veiem, creem i fem ús d'imatges en gran quantitat per a la nostra comunicació. Les tècniques d'anàlisi basades en característiques de baix nivell són, moltes voltes, poc descriptives o representatives per a l'usuari humà. Açò és degut en part a què són molt dependents de les condicions d'adquisició de cada imatge i, per la dificultat d'associar el contingut de la imatge amb una gran quantitat de valors numèrics que descriuen detalls molt menuts de la imatge. Per aproximar la forma computacional a la humana de descriure el contingut d'una imatge, les tendències actuals estan encaminades a la construcció de descripcions que impliquen l'ús de conceptes mes complexos. Estes abstraccions s'aconseguixen construint descripcions més elaborades que assumisquen la variabilitat (i les toleràncies) amb que els humans prenem les decisions a l'hora de descriure el contingut visual de les imatges. En esta tesi s'aborda l'ús de la simetria i la determinació de quines combinacions de simetries apareixen en una imatge per a la seua descripció basant-se en patrons de simetria en compter de patrons de píxels (textures) . El problema de la descripció d'imatges en estos contextos es pot veure com un de classificació, degut a la seua relació amb la teoria de grups en el pla (WallPaper Group Theory) també denominada de mosaics o teselación, es formula com la determinació del grup de simetria a què pertanyen, que és de cardinal finit (només hi ha dèsset en 2D) i es descriuen per un conjunt de simetries interiors a un element bàsic que condensa tot el contingut del disseny. Si som capaços de determinar si n'hi ha contingut repetitiu a una imatge, podrem obtindre un patró que permeta descriure la imatge en termes d'una àrea que es repetix de forma indefinida en el pla (sense deixar buits i sense solapamentss), en passos discrets marcats per les dos direccions de simetria de translació que definix la malla. Davall esta formulació, el contingut de la imatge es pot expressar a partir d'una forma elemental mínima, que no conté cap simetria interior / Agustí Melchor, M. (2016). Análisis y clasificación de imágenes repetitivas mediante técnicas de simetría computacional [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63270 / TESIS

The fusion of several images of the same scene into a single and larger composite is known as photo-mosaic. Unfortunately, the seams along image boundaries are often noticeable, due to photometrical and geometrical registration inaccuracies. Image blending is the merging step in which those artefacts are minimized. Processing bottlenecks and the lack of medium-specific processing tools have restricted underwater photo-mosaics to small areas despite the hundreds of thousands of square meters that modern surveys can cover. Producing these mosaics is difficult due to the challenging nature of the underwater environment and the image acquisition conditions. This thesis proposes strategies and solutions to tackle the problems of very large underwater optical surveys (Giga-mosaics), presenting contributions in the image preprocessing, enhancing and blending steps, resulting in an improved visual quality in the final photo-mosaic / La unió de diverses imatges d’una mateixa escena en una d’única i més gran és coneguda com a foto-mosaic. Malauradament, els límits de les imatges són habitualment perceptibles, degut a imprecisions en els registres fotomètric i geomètric. La fusió d'imatges és l'etapa del procés d'unió a la qual aquests artefactes són minimitzats. Els colls d'ampolla en el processament i la manca d'eines específiques pel tractament del medi han restringint els foto-mosaics submarins a àrees reduïdes, malgrat que els estudis actuals poden cobrir centenars de milers de m2. . La producció d'aquests mosaics és complexa donada la naturalesa del medi subaquàtic i les condicions d'adquisició de les imatges. Aquesta tesi proposa estratègies i solucions per afrontar el problema de la generació de foto-mosaics submarins de grans dimensions (Giga-mosaics), i presenta contribucions en les etapes de preprocessament, realçat i fusió d’imatges, donant lloc a una qualitat visual millorada del foto-mosaic final