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SOFTWARE


Software OSSIM Image Linker, versione usata: 1.8.8 20101206 installata in WindowsXP dall'eseguibile ossim-osgeo_1_8_8-1-wokak.exe

Composizione multitemporale in falsi colori con OSSIM ImageLinker


Di seguito chiamerò "bande" le diverse immagini in scala di grigio che compongono la scena perchè come tali vengono trattate dal software; in realtà non si tratta di bande spettrali diverse ma della stessa banda (o diverse ma con sensibilità spettrali equivalenti) acquisita a distanza di tempo.

Solitamente la maggior parte dei programmi in grado di unire più scene in una composizione a colori richiedono immagini di partenza esattamente sovrapponibili, ovvero con le stesse dimensioni in pixels, stessa risoluzione spaziale, stessa geocodifica ed eventualmente che siano salvate in un unico file multi-banda. Spesso, quindi, occorre rigeocodificare, ricampionare, ritagliare, risalvare le immagini con conseguente consumo di tempo e spazio su hard-disk.
Al contrario OSSIM Image Linker consente di combinare velocemente in falsi colori anche immagini normalmente non sovrapponibili (anche geocodificate in sistemi diversi!) purché correttamente georeferenziate.

In questo esempio vengono utilizzate due scene Landsat7, sensore ETM+, banda 8 (pancromatico) del 23 maggio 2003 e dell'11 ottobre 2002 ed un'immagine DOI10M degli anni '90.

1 - Apriamo tutte le immagini da combinare ("File-->Open Image..." oppure "Ctrl+O"),
ossim01.png
impostiamo su una di esse la proiezione desiderata ("Edit-->View") e clicchiamo su "Propagate" per trasferire le impostazioni di View alle altre immagini.

2 - Con il comando "Layer-->Combine-->Merge bands" selezioniamo le immagini volute e con un click su Apply otteniamo l'immagine in falsi colori (per cambiare l'attribuzione RGB si usa "Enhancements-->Band selection" e si cambia l'ordine delle bande).
ossim02.png
Non avendo calibrato le tre scene iniziali si ottiene un'immagine RGB con una forte dominante di colore. Per risolvere parzialmente la cosa possiamo usare, su ognuna delle tre immagini in scala di grigio, la funzione "Enhancemente-->Histogram operations" che ci apre un'apposita finestra in cui cambiare i parametri di stretching ("low" e "high clip value") in modo da eguagliare gli istogrammi e rimuovere la componente di colore indesiderata (quando le scene coprono aree simili si ottengono discreti risultati usando uno degli "strect mode" predefiniti, ad es. "linear_2std_from_mean").
ossim03.png
(NOTA: l'immagine a colori rimane collegata a quelle di partenza usate per costruire i canali R, G e B, per cui, cambiando i parametri di stretching gli effetti si vedono anche sull'immagine finale.)

Con un po' di pazienza si dovrebbe ottenere un immagine a colori con saturazioni proporzionali alla differenza di riflettanza nelle tre scene usate (ovvero colori vivaci = aree in cui sono avvenuti cambiamenti), mentre le zone immutate dovrebbero risultare in toni di grigio, compresi bianco e nero (in realtà, poiché le immagini non sono perfettamente calibrate né acquisite nella stessa ora del giorno, potrebbero apparire colori comunque sbiaditi anche nelle aree immutate).

ossim04.jpg

Per facilitare il riconoscimento dei cambiamenti possiamo fare in modo che anche la luminosità, oltre che la saturazione, sia proporzionale alla differenza di riflettanza. Per fare questo convertiamo la nostra immagine da RGB ad HSI (Hue, Saturation, Intensity), quindi riutilizziamo la saturazione anche come intensità.
In pratica:

3 - Nella finestra dell'immagine a colori: "Edit-->Image Chain" e si apre la finestra "Image Chain Editor" con la quale possiamo aggiungere diversi filtri/operazioni all'immagine. Nella lista dei filtri (a sinistra) selezioniamo "RgbToHsiSource", in quella a destra selezioniamo l'ultima voce ("Tile Cache") e clicchiamo su "Insert After";
ossim05.png
il programma ci chiede se siamo sicuri? Yes!.
La nostra immagine dovrebbe cambiare completamente colori.
ossim06.jpg

4 - Riutilizziamo "Layer-->Combine-->Merge bands" ma questa volta selezioniamo solo l'ultima voce (dovrebbe essere "ossimBandMergeSource") che corrisponde all'immagine a colori e confermiamo con Apply. Si apre una nuove finestra apparentemente uguale alla precedente, ma qui dobbiamo cambiare le bande: "Enhancements-->Band selection", quindi, a sinistra clicchiamo una volta sulla prima banda e due volte sulla seconda in modo da avere a destra la sequenza 1,2,2; ovviamente confermiamo con Apply.
ossim07.png
In questo modo la banda 2 (che corrisponde alla saturazione) verrà usata anche al posto della 3 (che sarebbe invece l'intensità).

5 - "Edit-->Image Chain" e ricostruiamo un immagine RGB: nella lista dei filtri (a sinistra) selezioniamo "HsiToRgbSource", in quella a destra selezioniamo l'ultima voce ("Tile Cache") e clicchiamo su "Insert After".
Dovremmo quindi ottenere un'immagine in cui le aree immutate appaiono molto scure mentre altrove i colori dovrebbero essere più o meno luminosi ed intensi.

ossim08.jpg





 

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Aprile 2009
Alessandro Perego