31 Двумерное пространство спектральных признаков

Совокупность значений яркости многозонального снимка может быть представлена как пространство спектральных признаков, размерность которого определяется числом съемочных зон (двумерное,трехмерное,n-мерное). Каждый пиксел в этом пространстве представлен точкой с координатами, равными значениям уровней яркости в зонах. Двумерное пространство спектральных признаков показывает соотношение яркостей одного и того же пикселя в двух выбранных спектральных каналах.

32. Синтезирование изображений.

Синтезирование изображений – наиболее широко применяемый вид цифровой обработки снимков. Рассматривается как переход к новой координате каждого пиксела. Применяется система RGB (red, green, blue), согласно которой любое изображение на цветном экране формируется из трех основных цветов. Координаты пиксела задаются: C=a1R+a2G+a3B (R,G,B – цвета, которые будут приданы каждому пикселу в определенной пропорции). Расстояние от начала координат определяет интенсивность каждого цвета. Черный цвет соответствует значениям цветовых координат, равным нулю, а белый – 255. Линия, соединяющая черный и белый цвета, все точки которой имеют равные значения трех координат, характеризует интенсивность серого цвета. Наиболее часто для синтезирования используются зоны 0,5-0,6; 0,6-0,7 и 0,8 – 1,1 мкм или аналогичные им, которым присваивают соответственно синий, зеленый, кранный цвета. Растительность на изображении имеет красные тона, что объясняется её высокой яркостью в ближней инфракрасной зоне спектра. Если присвоить инфракрасной зоне зеленые цвета, мы получим цветопередачу близкую к натуральной. Синтезировать можно не только зональные снимки, но и разновременные, изображения с разным пространственным разрешением.

33. Индексные изображения.

При индексном изображении каждый пиксел получает новую яркость, которая вычисляется при использовании математических операций с исходными яркостями. Основаны на отношении значений яркости двух зональных изображений при работе с многозональными снимками и вычитании – при анализе двух разновременных.

Широко распространены преобразования изображений, основанные на различиях яркости природных объектов в видимой и ближней инфракрасной частях спектра. Их результаты дают эффект при дешифрировании зеленой, вегетирующей растительности, отделении её изображения от других объектов, в первую очередь от почвенного покрова и водной поверхности. Отношение значений яркости в двух спектральных зонах: Vi=Bкр/Вик, где Вкр – яркость в красной зоне, Вик – яркость в инфракрасной зоне. Это отношение позволяет исключить или существенно уменьшить влияние неравномерности освещенности склонов разной экспозиции при дешифрировании растительности.

Другой вид – вегетационный индекс – NDVI. Представляет собой нормированную разность уровней яркости на снимках в ближней инфракрасной и красной съемочных зонах: NDVI=(Вик-Вкр)/(Вик+Вкр). Этот показатель используется для определения состояния посевов с\х культур, изучения распределения фитопланктона в Мировом океане пр. Известны другие более сложные методы. Существуют индексы для глинистых минералов; минералов с окисями и закисями железа и пр.