Implementación en grass-gis de técnicas de fusión de imágenes digitales
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2015
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Abstract
In the field of remote sensing, there are different ways to integrate images from different spectral and spatial resolution in order to obtain fused images that enhance the capabilities which present separately. Several of these techniques have been implemented, mostly on proprietary software, which limits free software users access to these geo-informatics tools.
This study had a threefold aim with the first being to implement three image fusion techniques in free software (GRASS-GIS): High Pass Filter, Principal Component Analysis and Gram-Schmidt. The second aim was to apply these techniques to merge multispectral and panchromatic images of four satellite platforms (QuickBird, IKONOS, Landsat 7 and Landsat 8) and an airborne platform (Natmur-08 Project). The third and final aim was to assess the results qualitatively by a visual comparison and quantitatively by two quality indices implemented in GRASS in this research: Universal Image Quality Index and ERGAS Index.
The initial results demonstrate that the application of fusion techniques, both GRASS and proprietary software, produce very similar results. With regard to the application of fusion algorithms implemented in GRASS, qualitative evaluation reports better assessment to images with higher spatial ratio. The results of the quantitative assessment indicate greater dispersion in terms of the type of image used, but greater consistency between the valuation provided by each index for the same image analyzed.
Resumen
En el campo de la teledetección, existen diferentes métodos para integrar imágenes de diferente resolución espectral y espacial, con el fin de obtener imágenes fusionadas que potencien las capacidades que presentan separadamente. Varias de estas técnicas han sido implementadas en su mayoría en software privativo, lo cual limita a los usuarios de software libre el acceso a estas herramientas geoinformáticas.
El objetivo de este estudio fue implementar en un software libre (GRASS-GIS), tres técnicas de fusión de imágenes: High Pass Filter, Análisis de Componentes Principales y Gram-Schmidt; aplicar estas técnicas para fusionar imágenes multiespectrales y pancromáticas de cuatro plataformas satelitales (QuickBird, IKONOS, Landsat 7 y Landsat 8) y una plataforma aerotransportada (Proyecto Natmur-08); y, evaluar los resultados cualitativamente mediante una comparación visual y, cuantitativamente, mediante dos índices de calidad implementados en GRASS en esta investigación: Índice universal de calidad de la imagen e Índice ERGAS.
Los resultados muestran en primera instancia que la aplicación de las técnicas de fusión tanto en GRASS como en software privativo producen resultados muy similares. Con relación a la aplicación de los algoritmos de fusión implementados en GRASS, la evaluación cualitativa reporta mejor valoración a las imágenes con mayor ratio espacial. Los resultados de la evaluación cuantitativa indican una mayor dispersión en términos de tipo de imagen empleada, pero mayor consistencia entre la valoración aportada por cada índice para una misma imagen analizada.
Keywords
Teledeteccion, Fusion De Imagenes, Grass-Gis, High Pass Filter, Gram-Schmidt, Indice Ergas, Imagen Digital, Tesis De Maestria En Geomatica
Citation
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TM4;982