Formação de imagens multiespectrais por meio de fusão de imagens adquiridas por múltiplas câmaras

Abstract

A utilização de imagens adquiridas por sensores CCD de médio formato, em plataformas aéreas, é uma alternativa para a redução de custos em projetos de aerolevantamento. Porém, alguns inconvenientes, como a pequena área de cobertura e a limitação às bandas do visível restringem algumas aplicações. Para resolver estes problemas podem ser usados vários sensores CCD simultaneamente, sendo necessária uma etapa posterior de fusão e registro destas imagens. Neste trabalho foram utilizados dois sistemas compostos por múltiplas câmaras, o Sistema de Aquisição e Pós-Processamento de Imagens Tomadas com Câmaras Digitais (SAAPI) e o Sistema de Câmaras Fuji. O sistema SAAPI permite diferentes configurações entre os sensores que o compõem, podendo estar nos modos duplooblíquo ou nadiral à área fotografada. A metodologia desenvolvida no trabalho trata duas questões envolvidas com a configuração de sistemas de múltiplas câmaras: o registro entre imagens IR e RGB e a fusão entre imagens RGB oblíquas, tendo como objetivo o aumento da resolução espectral e geométrica da imagem final produzida. Para isto são utilizados processos como a retificação e reamostragem de imagens. Estes, por sua vez, necessitam dos dados de calibração do sistema de câmaras, pois os parâmetros de orientação interior e exterior (POI e POE) são imprescindíveis para corrigir os efeitos das distorções nas imagens e o efeito da inclinação do sistema de câmaras. Experimentos realizados com imagens áreas, utilizando a metodologia proposta, demonstram que a discrepância nas coordenadas de pontos comuns às imagens registradas foi menor que 1 pixel. Este resultado é dependente da qualidade da calibração do sistema de câmaras

The use of images acquired by medium format CCD sensors from aerial platforms, is a cost effective alternative for aerial surveying projects. However, some drawbacks, as small coverage area and limitation to the visible spectrum bands restrict some applications. To solve these problems multiple CCD sensors can be used simultaneously, requiring a later stage for registration and fusion of these images. In this study, two systems with multiple cameras, the System for Airborne Acquisition and Processing of Digital Images (SAAPI) and Fuji Camera System were used. The SAAPI system allows different configurations between the sensors that can be either double-oblique or nadir to the area photographed. The methodology developed in this study approached two issues involved with systems with multiple cameras: the registration between IR and RGB images and oblique RGB images fusion, aiming at increasing the geometric and spectral resolution of the final image to be produced. There were used processes such as rectification and images resampling. These processes require the previous camera and system calibration, because inner and exterior orientation parameters (IOP and EOP) are essential to correct the effects of distortions in the images and the effect of camera convergence within the system. Experiments performed with real terrestrial and aerial images using the proposed methodology, showed that the discrepancy in the coordinates of common points in the registered images were less than 1 pixel. This result is dependent on the quality of the system and camera calibration