Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Aluir Porfírio Dal Poz / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Resumo: As diferenças radiométricas entre áreas homólogas de imagens aéreas digitais são causadas por vários fatores e afetam os processos fotogramétricos, como a correspondência e a mosaicagem. Para que as imagens possam ser melhoradas, alguns procedimentos como correção geométrica e radiométrica são aplicados, sendo a correção radiométrica o tema de estudo deste trabalho. O processo de correção radiométrica em imagens aéreas digitais tem como principal objetivo tornar semelhantes os histogramas de imagens que possuam sobreposição, facilitando os processos posteriores de correspondência de pontos homólogos e a formação de mosaicos. O método proposto neste trabalho realiza em duas etapas a correção radiométrica para um bloco de imagens aéreas digitais. A primeira etapa é um processamento global, baseado nos dados dos histogramas. A segunda etapa é uma correção local, que pode ser realizada através de dois métodos estudados, sendo que o primeiro trata a interpolação dos valores de correção à partir de regiões homólogas, possibilitando a correção radiométrica da região de sobreposição das imagens; e o segundo método utiliza o ajuste de uma superfície parabolóide às diferenças radiométricas entre imagens, fornecendo, posteriormente, valores de correção para toda a imagem. Para realizar os processos descritos acima, foi implementado um programa em linguagem C, o qual realiza o ajuste local a partir de pontos correspondentes. Alguns experimentos foram realizados, utilizando três blocos de imagens aéreas obtidas com câmeras digitais Hasselblad de 22 e 39 megapixels, respectivamente, os quais apresentaram resultados satisfatórios. / Abstract: Radiometric differences between homologous areas in digital aerial imagens are caused by several factors and affect the photogrammetric processes like correspondence and mosaicking. In order to enhance those images, some procedures like geometric and radiometric corrections can be applied, the last being the aim of this work. The process of radiometric adjustment in digital aerial images aim at to make similar the histograms of overlapping images, favoring the processes of correspondence and mosaicking formation. The method proposed in this work is performed in two stages: firstly a global processing based on the histograms data and secondly a local strategy, for which two methods were studied. The first is an interpolation of correction values corresponding to the radiometric differences in the overlapping images. The second method for the local adjustment uses surface adjustment in order to correct the differences in the corresponding regions. In order to assess the proposed methodology, a program in C language was implemented to perform the local adjustment based on some corresponding points. Some experiments were accomplished, using three blocks of aerial images taken with 22 and 39 megapixels digital cameras, and good results were achieved. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-26Bitstream added on 2014-06-13T20:28:44Z : No. of bitstreams: 1 langhi_pjp_me_prud.pdf: 4558873 bytes, checksum: 6633a0b385f223c9200a10403ba4fa9b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As diferenças radiométricas entre áreas homólogas de imagens aéreas digitais são causadas por vários fatores e afetam os processos fotogramétricos, como a correspondência e a mosaicagem. Para que as imagens possam ser melhoradas, alguns procedimentos como correção geométrica e radiométrica são aplicados, sendo a correção radiométrica o tema de estudo deste trabalho. O processo de correção radiométrica em imagens aéreas digitais tem como principal objetivo tornar semelhantes os histogramas de imagens que possuam sobreposição, facilitando os processos posteriores de correspondência de pontos homólogos e a formação de mosaicos. O método proposto neste trabalho realiza em duas etapas a correção radiométrica para um bloco de imagens aéreas digitais. A primeira etapa é um processamento global, baseado nos dados dos histogramas. A segunda etapa é uma correção local, que pode ser realizada através de dois métodos estudados, sendo que o primeiro trata a interpolação dos valores de correção à partir de regiões homólogas, possibilitando a correção radiométrica da região de sobreposição das imagens; e o segundo método utiliza o ajuste de uma superfície parabolóide às diferenças radiométricas entre imagens, fornecendo, posteriormente, valores de correção para toda a imagem. Para realizar os processos descritos acima, foi implementado um programa em linguagem C, o qual realiza o ajuste local a partir de pontos correspondentes. Alguns experimentos foram realizados, utilizando três blocos de imagens aéreas obtidas com câmeras digitais Hasselblad de 22 e 39 megapixels, respectivamente, os quais apresentaram resultados satisfatórios. / Radiometric differences between homologous areas in digital aerial imagens are caused by several factors and affect the photogrammetric processes like correspondence and mosaicking. In order to enhance those images, some procedures like geometric and radiometric corrections can be applied, the last being the aim of this work. The process of radiometric adjustment in digital aerial images aim at to make similar the histograms of overlapping images, favoring the processes of correspondence and mosaicking formation. The method proposed in this work is performed in two stages: firstly a global processing based on the histograms data and secondly a local strategy, for which two methods were studied. The first is an interpolation of correction values corresponding to the radiometric differences in the overlapping images. The second method for the local adjustment uses surface adjustment in order to correct the differences in the corresponding regions. In order to assess the proposed methodology, a program in C language was implemented to perform the local adjustment based on some corresponding points. Some experiments were accomplished, using three blocks of aerial images taken with 22 and 39 megapixels digital cameras, and good results were achieved.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07004.pdf: 4299107 bytes, checksum: ab270c2c6af9732756433ab78d0549e7 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06896.pdf: 4262092 bytes, checksum: a107ec0ad6ce79bad3021b2d96ac0cc6 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao [Mestrado] / IEA/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:98/01953-0

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-12-22T09:13:03Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-12-22T09:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O monitoramento do meio ambiente e suas mudanças requer a análise de uma grade quantidade de imagens muitas vezes coletadas por satélites. No entanto, variações nos sinais devido a mudanças nas condições atmosféricas frequentemente resultam num deslocamento da distribuição dos dados para diferentes locais e datas. Isso torna difícil a distinção dentre as várias classes de uma base de dados construída a partir de várias imagens. Neste trabalho introduzimos uma nova abordagem de classificação supervisionada, chamada Classifica-Normaliza-Classifica (CNC), para amenizar o problema de deslocamento dos dados. A proposta é implementada usando dois classificadores. O primeiro é treinado em imagens não normalizadas de refletância de topo de atmosfera para distinguir dentre pixels de uma classe de interesse (CDI) e pixels de outras categorias (e.g. floresta versus não-floresta). Dada uma nova imagem de teste, o primeiro classificador gera uma segmentação das regiões da CDI e então um vetor mediano é calculado para os valores espectrais dessas áreas. Então, esse vetor é subtraído de cada pixel da imagem e portanto fixa a distribuição de dados de diferentes imagens num mesmo referencial. Finalmente, o segundo classificador, que é treinado para minimizar o erro de classificação em imagens já centralizadas pela mediana, é aplicado na imagem de teste normalizada no segundo passo para produzir a segmentação binária final. A metodologia proposta foi testada para detectar desflorestamento em pares de imagens co-registradas da Landsat 8 OLI sobre a floresta Amazônica. Experimentos usando imagens multiespectrais de refletância de topo de atmosfera mostraram que a CNC obteve maior acurácia na detecção de desflorestamento do que classificadores aplicados em imagens de refletância de superfície fornecidas pelo United States Geological Survey. As acurácias do método proposto também se mostraram superiores às obtidas pelas máscaras de desflorestamento do programa PRODES. / Monitoring natural environments and their changes over time requires the analysis of a large amount of image data, often collected by orbital remote sensing platforms. However, variations in the observed signals due to changing atmospheric conditions often result in a data distribution shift for different dates and locations making it difficult to discriminate between various classes in a dataset built from several images. This work introduces a novel supervised classification framework, called Classify-Normalize-Classify (CNC), to alleviate this data shift issue. The proposed scheme uses a two classifier approach. The first classifier is trained on non-normalized top-of-the-atmosphere reflectance samples to discriminate between pixels belonging to a class of interest (COI) and pixels from other categories (e.g. forest vs. non-forest). At test time, the estimated COI’s multivariate median signal, derived from the first classifier segmentation, is subtracted from the image and thus anchoring the data distribution from different images to the same reference. Then, a second classifier, pre-trained to minimize the classification error on COI median centered samples, is applied to the median-normalized test image to produce the final binary segmentation. The proposed methodology was tested to detect deforestation using bitemporal Landsat 8 OLI images over the Amazon rainforest. Experiments using top-of-the-atmosphere multispectral reflectance images showed that the deforestation was mapped by the CNC framework more accurately as compared to running a single classifier on surface reflectance images provided by the United States Geological Survey (USGS). Accuracies from the proposed framework also compared favorably with the benchmark masks of the PRODES program.

Este trabalho apresenta a metodologia empregada para desenvolvimento e utilização de um equipamento para medir valores de emissividade hemisférica. O referido equipamento permite efetuar simultaneamente medidas de emissividade através do método calorimétrico e do método radiométrico. O calorímetro mede o fluxo de calor entre duas superfícies paralelas e horizontais, onde a superfície superior é aquecida por uma fonte de corrente elétrica de alta estabilidade. As temperaturas das duas superfícies são determinadas quando o sistema atinge o equilíbrio térmico. A superfície aquecida é protegida por uma guarda térmica fazendo com que toda a potência elétrica seja dissipada à superfície inferior, que por sua vez é refrigerada com um sistema que utiliza pastilhas Peltier. O fluxo de calor é medido e seu valor é utilizado em uma equação onde as emissividades de ambas as superfícies são participantes. O radiômetro utiliza sensores detectores térmicos que convertem em sinal elétrico o efeito de aquecimento decorrente da incidência deste fluxo de calor radiante entre as duas superfícies. A partir de experimentos com superfícies de emissividades conhecidas, parâmetros fixos do equipamento foram determinados estando o mesmo apto a medir superfícies com valores de emissividade desconhecidos. O trabalho analisa também os erros experimentais intrínsecos do instrumento. / This work presents the methodology used for development and use of an equipment to measure values of hemispherical emissivity. The equipment allows to make emissivity measurements simultaneously through the calorimetric method and of the radiometric method. The calorimeter measures the heat transfer between two parallel and horizontal surfaces, where the superior surface is heated up by a source of electric current of high sustainability. The temperatures of the two surfaces are determined when the system reaches the thermal equilibrium. The heated surface is protected by a thermal guard, wich makes all the eletrical power to be dissipated towards the inferior surface that is cooled by a Peltier system. The heat flux is measured and its value is used in an equation where the emissividades of both surfaces are important. The radiometer uses thermal detectors that convert in electric sign, the heating effect due to the incidence of this radiant heat flux between the two surfaces. Starting from experiments with surfaces of known emissivity, fixed parameters of the equipment were determined being the same capable to measure surfaces with unknown emissivity values. The work also analyzes the experimental intrinsic errors of the apparratus.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07004.pdf: 4299107 bytes, checksum: ab270c2c6af9732756433ab78d0549e7 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP