Pansharpening: una aplicación para la fusión de imágenes satelitales

Descripción | Muchos satélites de observación de la Tierra proporcionan cantidades cada vez mayores de imágenes de teledetección útiles para una amplia gama de tareas científicas y cotidianas. La mayoría de ellos, como Ikonos, Landsat, Quickbird y Pléiades, desacoplan la adquisición de una imagen pancromática a alta resolución espacial de la adquisición de una imagen multiespectral a menor resolución espacial. El amplio rango de longitudes de onda adquirido por el pancromático representa una descripción precisa de la geometría, mientras que cada componente espectral cubre un rango de ancho de banda reducido que conduce a una descripción de color detallada útil para la clasificación de materiales.

Los sensores de imágenes están sujetos a compromisos debido a diversas limitaciones técnicas y económicas. La capacidad de ancho de banda y el almacenamiento integrado también son factores limitantes importantes.

Pansharpening se refiere a la fusión de una imagen pancromática (PAN) y multiespectral (MS) adquiridas simultáneamente sobre la misma área. Esto puede verse como un problema particular de la fusión de datos, ya que uno apuntaría a combinar los detalles espaciales resueltos por el PAN (pero no presentes en el MS) y las varias bandas espectrales de la imagen del MS (contra la banda única del PAN) en un producto único. La imagen PAN tiene una resolución espacial alta y una resolución espectral pobre (por ejemplo, una imagen con nivel de gris), mientras que las imágenes MS tienen una resolución espacial baja pero una resolución espectral alta (por ejemplo, las imágenes azul, verde, roja e infrarroja). ). Se espera que la imagen resultante Pansharpened tenga la resolución espacial de PAN y la alta resolución espectral de MS.

¿Cómo podemos tener una primera solución al problema de Pansharpening? Es decir, interpolar las imágenes de MS a partir de la geometría proporcionada por la imagen PAN.

Algunos métodos:
- sustitución de componentes (CS), es decir, pasar a un sistema de imagen que podemos descomponer en intensidad + color. Luego sustituya la intensidad por la imagen PAN e invierta el proceso.
- modelado a partir de un funcional. En este caso, podríamos aplicar un algoritmo de tipo descenso de gradiente para la minimización.

Conocimiento matemático | Programación básica (C++, Python); Optimización matemática, interpolación, modelado.