Divisão de Observação da Terra e Geoinformática

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====== Fusão de Imagens do Satélite CBERS-2B no SPRING ======
=== Autoria ===
Laércio M. Namikawa - laercio@dpi.inpe.br


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==== Objetivo ====
O objetivo deste how-to do [[http://www.dpi.inpe.br/spring/|SPRING]] é descrever o procedimento para colorir a imagem pancromática do sensor HRC com as cores de uma composição colorida de imagens do sensor CCD.
As imagens do CBERS-2B podem ser obtidas gratuitamente do [[http://www.dgi.inpe.br/CDSR|catálogo de imagens do INPE]].\\
O procedimento descrito usa a técnica de [[http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/tutorial/transformacao.html|transformação do espaço de cores]] RGB para o IHS e de IHS para RGB. Na transformação RGB para IHS, as cores são obtidas de uma composição colorida de bandas CCD, e na execução da transformação inversa IHS para RGB, a componente I (intensidade) é substituída pela imagem HRC.

=== Obtendo o SPRING na Internet ===
O SPRING, nas versões Linux e Windows 95/98/NT/ME/2000/XP/Vista, pode ser [[http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/download.php|obtido livremente]] ("freeware") via Internet.

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==== Importando Imagens CBERS-2B ====
[[spring:impcbers|Importe as imagens HRC e CCD para o SPRING]].

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==== Registrando a imagem HRC com as CCD ====
A imagem HRC não coincide com a CCD (veja sobre a aquisiçaõ em [[http://www.dgi.inpe.br/Suporte/files/HRC-CBERS-2B-informe1_PT.pdf]]).
O registro de imagens é a operação que produz uma nova imagem que coincide com outra existente.\\ [[spring:regcbers|Registre a imagem HRC com a CCD]].

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==== Preparando as bandas CCD ====
As bandas CCD tem resolução espacial de 20 metros enquanto a imagem HRC tem resolução de 2.5 metros. A resultado da fusão será melhor utilizando a restauração e a reamostragem para gerar imagens CCD com resolução espacial de 2.5 metros, ao invés da resolução original.
=== Restaurando ===
A [[http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/tutorial/restauracao.html|restauração]] corrige as distorções inseridas pelo sensor na geração das imagens e tem parâmetros de acordo com as características do sensor. O uso desta técnica permite gerar a partir da imagem de uma banda CCD com resolução espacial de 20 metros uma nova imagem com resolução espacial de 10 metros.

[[spring:restauracbers|Restaure as imagens CCD]].

=== Reamostrando ===
A imagem HRC cobre uma área 25 vezes menor que a da imagem CCD ([[http://www.cbers.inpe.br/pt/programas/cbers1-2_cameras.htm|veja aqui]]). Durante a reamostragem , além de reduzir a resolução do pixel das bandas CCD restauradas de 10 para 2.5 metros, as bandas devem ser recortadas para o mesmo retângulo envolvente da imagem HRC. O interpolador bilinear é utilizado para a reamostragem para garantir uma transição suave de cores entre pixels.

[[spring:reamoscbers|Reamostre as imagens CCD]].

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==== Preparando a imagem HRC ====
A imagem HRC deve ter o mesmo retângulo envolvente das bandas CCD para que a fusão seja feita corretamente. Para isto, deve-se criar um novo plano de informação e preenche-lo com a imagem HRC registrada.

|Ative uma imagem CCD\\ reamostrada e ative\\ a edição de\\ Planos de Informação|{{fusaohrcccdcbers2b:spring:spring:fusao:tp200930143030.png?400|}}|
|Selecione a categoria\\ HRC, digite o nome\\ do novo PI e\\ clique no botão\\ **Criar**|{{fusaohrcccdcbers2b:spring:spring:fusao:tp200931143132.png?300|}}|
|Ative o PI criado\\ e ative a ferramenta\\ de **Mosaico**|{{fusaohrcccdcbers2b:spring:spring:fusao:tp200931143148.png?400|}}|
|Selecione o PI com\\ a imagem HRC registrada\\ , interpolador\\ **Vizinho +Próximo** e\\ clique no botão\\ **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:spring:spring:fusao:tp200932143200.png?200|}}|

Note que os procedimentos aplicados as imagens podem provocar um deslocamento das imagens. Além disto, como a área comum é menor que a área das imagens originais, o registro pode ser melhorado. Por estas razões, se necessário, execute o registro novamente. Sugere-se que se defina a imagem HRC como referência e que cada banda CCD seja registrado com esta referência. O registro pode ser executado com o [[spring:regcbers|procedimento já apresentado]], invertendo as imagens CCD pela HRC.


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==== Transformando RGB para IHS ====
As cores RGB são obtidas de uma composição colorida de bandas CCD reamostradas e transformadas nas componentes de **I**ntensidade, **S**aturação e **M**atiz.\\ 
Para transformar, execute a seqüência:
|Visualize uma\\ composição colorida\\ de bandas CCD\\ reamostradas e inicie\\ a ferramenta de\\ transformação através do menu\\ **Imagem** - **Transformação\\ IHS <-> RGB**, |{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200955145518.png?400|}}|
|Selecione transformação\\ **RGB->IHS**, clique\\ no botão **R** para\\ definir o PI com\\ a imagem em vermelho,\\ selecione a imagem\\ com a Banda 3\\ reamostrada e clique\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200956145609.png?200|}}{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200956145614.png?200|}}|
|Repita para o verde com o botão **R**,\\ selecionando a imagem\\ com a Banda 4\\ reamostrada e cliquando\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200956145644.png?400|}}|
|Repita para o azul com o botão **B**,\\ selecionando a imagem\\ com a Banda 2\\ reamostrada e cliquando\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200957145728.png?400|}}|
|Selecione o tamanho\\ do pixel da imagem\\ de saída como sendo\\ igual ao da imagem\\ em vermelho (R) e\\ clique no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200958145814.png?200|}}|



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==== Transformando IHS para RGB ====
As componentes de **S**aturação e **M**atiz geradas no passo anterior são transformadas em cores RGB substituindo a componente de **I**ntensidade pela imagem HRC.\\ 
Para transformar, execute a seqüência:
|Inicie a ferramenta de\\ transformação através do menu\\ **Imagem** - **Transformação\\ IHS <-> RGB**, |{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200901150111.png?400|}}|
|Selecione transformação\\ **IHS->RGB**, clique\\ no botão **I** para\\ definir o PI com\\ a imagem intensidade,\\ selecione o PI com a imagem\\ HRC recortada e clique\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200901150130.png?200|}}{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200901150135.png?200|}}|
|Repita para o matiz\\ com o botão **H**,\\ selecionando a imagem\\ com a componente H\\ e cliquando\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200901150154.png?400|}}|
|Repita para a saturação\\ com o botão **B**,\\ selecionando a imagem\\ com a componente S\\ e cliquando\\ no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200902150207.png?400|}}|
|Selecione o tamanho\\ do pixel da imagem\\ de saída como sendo\\ igual ao da imagem\\ intensidade (I) e\\ clique no botão **Executar**|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200902150239.png?200|}}|
|Imagem resultante|{{fusaohrcccdcbers2b:ihsrgb:tp200904150419.png?400|}}|

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==== Métodos Alternativos ====
Outros métodos podem ser usados como, por exemplo, o de [[spring:fusaopc|transformação por componentes principais]].


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==== Exemplo da Fusão ====
=== Imagens Originais ===
{{fusaohrcccdcbers2b:rgb_ori.jpg|Imagem RGB das bandas CCD 3, 4 e 2}}
{{fusaohrcccdcbers2b:mono.jpg|Imagem Monocromática da HRC}}

=== Imagem RGB Resultante da Fusão ===
{{fusaohrcccdcbers2b:rgb.jpg|Imagem RGB resultante da fusão}}

Para obter a imagem resultante inteira, acesse o {{fusaohrcccdcbers2b:20080710_154c_1271_hrc342.zip|link}}.