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Convención Nacional de Geografía
“Nuevas tendencias en el quehacer geográfico”
C. Rodrigo Ramírez GordianoINEGI
Aguascalientes, Ags, 21 de octubre de 2009
Eje Rector: Ciudadanización de la Información
Pixel Factory™
La solución de nueva generación por la geo-producción industrial
Proyecto realizado a partir de imágenes analógicas escaneadas de la carta, F14C65 para obtener un mosaico en color, un MDS y un MDT
Contenido
Especificaciones del proyecto
Flujo de trabajo
Procesos de trabajo
Conclusiones
Importación de insumos
Aerotriangulación
Modelo Digital de Elevación
Orto-rectificación
Proyecto 2
54 imágenes analógicas escaneadas en formato TIFF de la Carta F14C65
Datos de calibración de la cámara Fichero de orientación externa
Puntos de control terrestre con sus descripciones
Datos de entrada
Especificaciones del Proyecto
1 Mosaico de ortofotos en color con resolución de 1m
OBJETIVO
Especificaciones del Proyecto
1 Modelo Digital de Superficie
1 Modelo Digital de Terreno con un tamaño de malla de 15m
Con material del INEGI generar:
• Importación de datos (imágenes, control terrestre, datos de la cámara, fichero de triangulación aérea
• Aerotriangulación con puntos de enlace automáticos (por correlación)
• Calculo del Modelo de Superficie
• Calculo del Modelo de Terreno
• Dodging de las imágenes Quicklook
• Flujo completo de las imágenes Quicklook hasta el mosaico (orto-rectificación + línea de costura + Mosaico)
• Mejora del aspecto radiométrico global del mosaico Quicklook
• Procesamiento de las ortoimágenes alta resolución y del mosaico RGB utilizando el mosaico Quicklook como referencia radiométrica
• Recorte a formato cartográfico escala 1:10,000
Flujo de trabajo
MDS y MDT con una parte de edición
manual
Imágenes analógicas
Mejoramiento de la radiometría global del
mosaico QuickLook
Importación
Aerotriangulación
Ortoimágenes 1m sin el Dodging
Línea de costuraautomático
Ortoimágenes quicklookcon el Dodging
Dodging de las imagines de baja resolución
Mosaico 1m ortorectificado con el mismo aspecto radiométrico que la referencia quicklook
CONTROL DE CALIDAD
PRODUCTOS FINALESFicheros de orientación
interna y externa
Mosaico Quicklook
Flujo de trabajo
Datos
Procesamiento Automático
Procesamiento Manual
Diagrama
54 imágenes importadas satisfactoriamente
Procesos de trabajo
F14C65Importación de imágenes
Procesos de trabajoImportación de datos
Datos de la cámara Fichero de orientación externa
Coordenadas de control terrestre (x,y,z)
Procesos de trabajo
La aerotriangulación es el proceso mediante el cual podemos calcular la orientación externa precisa de imágenes aéreas y/o satélite en el sistema de referencia seleccionado.
En nuestros días, la mayor parte de los vuelos se realizan con un sistema GPS/IMU, que permite reducir la cantidad de PCT (Puntos de control terrestre).
Aerotriangulación
Con la Pixel Factory, es la única actividad manual que se lleva a cabo durante la denominada “Edición de medición del haz”. Tras la proyección original basada en los datos de INS/GPS, la totalidad de los Puntos de control sobre el terreno, se sitúan previamente en una posición lo más aproximada posible a su ubicación definitiva. El operador no tiene más que ajustar ligeramente cada Punto de control, lo que permite recalcular la posición y la orientación de las imágenes relacionadas.
MEDICIÓN DE LOS PUNTOS DE CONTROL TERRESTRE
Procesos de trabajo
Aerotriangulación
Todos los puntos de enlace fueron generados sobre las imágenes, en el canal verde que ofrece el mejor resultado con el algoritmo de correlación.
F14C65x y
RMS0.2377 pixeles
0.2532 pixeles
Residuales correspondientes a los medidos de los puntos de enlace (precisión de 0.5 pixeles).
Procesos de trabajo
Generación de puntos de enlace por correlación
Aerotriangulación
Para una mejor precisión, se utilizó el modelo de
superficie descargado del sitio Internet del INEGI para
dar una información de altura a cada uno de los
puntos de enlace.
Numero de imagen por punto; Azul 4 , cian 3, verde 2
Procesos de trabajo
Aerotriangulación
Siempre que se calcule un nuevo ajuste es recomendable revisar los resultados y añadir, editar o eliminar puntos. La realización de todas estas funciones se lleva a cabo con una sola actividad.
Control de calidad
Procesos de trabajo
Aerotriangulación
La Pixel Factory genera MDS de la manera siguiente:
-Adapta las imágenes para crear estereopares óptimos y genera un MDS para cada estereopar, el resultado es un conjunto de MDS individuales.
-Fusiona todos los MDS elementales en un solo MDS.
-Sustituye los valores Z no válidos usando valores Z contiguos correctos para su interpolación. También es posible añadir limitaciones de elevación y líneas de ruptura del terreno.
Modelos Digital de Superficie
Procesos de trabajo
En este momento ya está listo para su control de calidad y una posible edición manual, un MDS completo automático.
Modelo Digital de Superficie
Modelo Digital de Superficie (malla de 5m)
Procesos de trabajo
La Pixel Factory extrapola el MDT del MDS mediante una sola actividad. Provisionalmente se eliminarán las zonas cerradas con pendientes casi verticales (es probable que sean edificios o vegetación) mediante filtrados sucesivos, intercalándose valores Z.
A continuación, los valores no válidos pueden inspeccionarse y corregirse a mano, o intercalarse.
Modelo Digital de Terreno
Procesos de trabajo
Pese a que el filtrado y la interpolación pueden mejorar la calidad de un modelo de elevación, es inevitable una parte de edición.
En general, ésta se realiza con máscaras.
Una máscara es una capa, en un archivo vectorial, que almacena al menos un polígono.
Modelo Digital de terreno
Edición manual
Procesos de trabajo
Modelo Digital de terreno
Máscaras de agua, río y islas
La edición global se hace usando máscaras que pueden aplicarse al MDS, o al MDT.
Con la Pixel Factory no es necesario usar ningún equipo estereoscópico. La edición se realiza empleando un visor interactivo y ortoimágenes preliminares.
Procesos de trabajo
Modelo Digital de Elevación
Modelo Digital de Terreno
A partir de el MDE editado y corregido se puede generar en algunos minutos las curvas de nivel.
.
Curvas de Nivel
El usuario puede definir la equidistancia
Procesos de trabajo
Modelo Digital de Terreno
Una de las ventajas de la Pixel Factory es de mejorar la radiometría global utilizando imágenes en baja resolución como referencia para el mosaico de alta resolución.
Los datos de baja resolución o "Quick look" tienen un factor de 9x9 factor con respeto a las imágenes de alta resolución.
Orto-rectificación
Mosaico QuickLook
Procesos de trabajo
Orto-rectificación
Las imágenes iniciales necesitaban un dodging porque la radiometría no estaba constante.
Entonces, se aplicó un dodging para quitar los efectos atmosféricos sin perder ningún información.
El algoritmo de Dodging ajusta la radiometría de la imagen completa a partir de las estadísticas del centro.
El mosaico fue procesado en 16 bytes para cada canal de manera a evitar las saturaciones extremas dentro de las zonas en negro y blanco.
Mosaico QuickLook
Procesos de trabajo
Orto-rectificación
Mosaico QuickLook antes el dodging
Procesos de trabajo
Mosaico QuickLook después del dodging
Orto-rectificación
Procesos de trabajo
Orto-rectificación
La primera etapa consiste en convertir el mosaico 16 bytes en imagen 8 bytes sin perder informaciones.
Después, se realiza la edición global de la radiometría: luz, contraste...
Por fin, se elige el mejor tono de color y el ajuste se hace con la sensibilidad del usuario (subjetivo)
Mosaico QuickLook
Ajuste Radiométrico
Procesos de trabajo
Orto-rectificación
•Ajuste radiométrico al mosaico QuickLook
Procesos de trabajo
Orto-rectificación
Mosaico de alta resolución
La alta resolución (1m) se calcula utilizando el MDT y las imágenes iniciales alta resolución sin dodging.
El procesamiento del mosaico es automático. El ajuste de color se calcula a partir del histograma del mosaico quicklook grupos de pixeles por grupos de pixeles. Después, se necesita un control de calidad fino del producto final controlando particularmente:
•La línea de costura•El relieve•Las zonas de agua•Las zonas con saturación•La precisión
Sí la línea de costura, el relieve, se ajustan. el mosaico es recalculado automáticamente sobre esas áreas
Procesos de trabajo
.
Orto-rectificación
Mosaico de alta resolución formato 1:50,000
Carta F14C65
Procesos de trabajo
F14C65F1
Orto-rectificación
Ortofoto formato 1:10,000
F14C65E2
Procesos de trabajo
H13A71 Nuevo Casas Grandes, Chihuahua
Proyecto 2
54 imágenes analógicas escaneadas en formato TIFF de la Carta H13A71
Datos de calibración de la cámara Fichero de orientación externa
Puntos de control terrestre con sus descripciones
Datos de entrada
Especificaciones del Proyecto
1 Mosaico en colores con una resolución de 1m
OBJETIVO
Especificaciones del Proyecto
1 Modelo Digital de Superficie
1 modelo Digital de Terreno con un tamaño de malla de 15m
Con material del INEGI generar:
Posicion de la imagen 05_171
x y
RMS 0.228 pixeles 0.219 pixeles
Generación de puntos de enlace por correlación
Aerotriangulación
Modelo Digital de Superficie
Carta H13A71
Modelo Digital de Elevación
Modelo Digital de Terreno
Modelo Digital de Elevación
Carta H13A71
Modelo Digital de Elevación
Curvas de Nivel
Carta H13A71
Mosaico QuickLook
Mosaico QuickLook antes el dodging
Orto-rectificación
Mosaico QuickLook después el dodging
Orto-rectificación
Mosaico QuickLook
Orto-rectificación
•Ajuste radiométrico al mosaico QuickLook
Mosaico QuickLook
Orto-rectificación
Mosaico de alta resolución, 1 metro
Carta H13A71
H13A71B3H13A71A4
Orto-rectificación
Ortofoto formato 1:10,000
Cubierta altimétrica
Carta H13A71
Cubierta altimétrica
H13A71F1
Conclusiones
El objetivo se cumplió con éxito
3 días, fueron necesarios para trabajar los dos proyectos.
Sin embargo, faltó el tiempo, para hacer un control de calidad completo de los 3 productos finales (mosaico RGB, MDT y MDS...) .
Entonces, tal vez se puede encontrar algunos artefactos típicos como:
•Deformación, línea de color, stretching, problema de línea de costura, …
Florent Grabriels
Xavier de Butler
