ВІДНОВЛЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБ’ЄКТІВ ЗА БАГАТОСПЕКТРАЛЬНИМИ ЦИФРОВИМИ ЗОБРАЖЕННЯМИ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ

Анотація

Запропоновано новий метод визначення відбивальної спроможності (власної яскравості) матеріальних об’єктів за їх ізопланатичними багатоспектральними зображеннями, зафіксованими в оптичному, інфрачервоному та мікрохвильовому діапазонах електромагнітного проміння – носія видової інформації. Розподіли яскравості таких зображень подані у вигляді згортки власної яскравості поданих на них об’єктів та апаратної функції датчика зображення. Пропонований метод базується на аналізі спектральних представлень розподілів яскравості зображень в області просторових частот, перетворення у яку реалізовано двовимірним дискретним перетворенням Фур’є зазначеної згортки. В якості моделі передатних характеристик датчиків зображень прийняті низькочастотні просторові фільтри, які моделюють датчики зображень у вигляді фокусуючи систем, з частотами зрізу, обернено пропорційними довжині хвилі проміння – носія видової інформації. За інформаційний носій представлень цифрових багатоспектральних зображень в області просторових частот прийнятий двовимірний масив у вигляді конкатенації векторів, які подають розподіли просторових спектрів Фур’є функцій яскравості окремих спектральних каналів. Відновлення власної яскравості відображених об’єктів здійснено в термінах загальної теорії лінійних вимірювань і виконане шляхом побудови лінійного оператора, який реалізує концепцію «ідеального приладу», який компенсує вплив апаратної функції датчика зображень. Власне реконструкція просторових розподілів яскравості здійснена оберненим двовимірним дискретним перетворенням Фур’є в області просторових частот. Дано ентропійну інтерпретацію запропонованого методу як способу фільтрації інформаційних складових багатоспектральних цифрових зображень, несуттєвих для їхнього тематичного аналізу, за умови статистичної незалежності просторових спектрів зафіксованих зображень та частотної передатної характеристики датчика видової інформації і наведені відповідні кількісні оцінки. Показано, що пропонований метод забезпечує високий рівень структурної схожості функцій розподілу яскравості первинних (безпосередньо зафіксованих) та реконструйованих зображень власної яскравості спектральних каналів.