Fotograma

Fotograma: Es toda fotografía aérea vertical, tomada con una cámara métrica calibrada.

Paralaje

Paralaje: Es el desplazamiento aparente en la posición de un objeto fijo causado por el movimiento de la cámara métrica en el avión durante el vuelo. Se puede medir entre fotografías consecutivas que contienen objetos comunes. La evaluación de estos paralajes es la base de la fotogrametría de eje vertical.

Calibración de una cámara métrica

Calibración de una cámara métrica: Consiste en determinar los parámetros internos para poder reconstruir el haz (orientación interna). El resultado de un proceso de calibración es la emisión del certificado de calibración de la cámara, que proporciona los siguientes resultados:

• Distancia focal de la lente.
• Coordenadas de las marcas fiduciales.
• Posición del punto principal respecto al centro fiducial.
• Distorsión radial del objetivo mediante una gráfica o tabla.

Visión estereoscópica artificial

Visión estereoscópica artificial: Se basa en que, al observar dos fotografías de la misma escena tomadas desde dos puntos de vista diferentes, se puede, bajo ciertas condiciones, obtener una impresión tridimensional del paisaje observado. La visión directa del modelo estereoscópico es difícil; por ello se utilizan diversos sistemas de visualización:

Estereóscopos

Estereóscopos: Pueden ser de refracción o de reflexión. Se componen de dos lentes convergentes de igual distancia focal que se colocan sobre el modelo estereoscópico. La observación se realiza con líneas de visión paralelas, de tal forma que la distancia real de visión es igual a la distancia focal de las lentes. Cada ojo verá su imagen correspondiente.

Método de anaglifo

Método de anaglifo: En este método, los fotogramas del modelo se colorean con colores complementarios y se observan con lentes coloreadas que filtran las imágenes de modo que cada ojo percibe solo una de ellas. Por ejemplo, si la imagen izquierda se colorea de rojo y la derecha de cian, las lentes filtran de modo que cada ojo ve únicamente su correspondiente imagen y se genera la sensación de relieve.

Método de polarización

Método de polarización: La luz procedente de cada imagen se polariza en planos perpendiculares. Se interponen filtros de polarización en la trayectoria de los rayos de la imagen izquierda y de la imagen derecha en planos perpendiculares entre sí. La observación se realiza con gafas que mantienen la polarización correspondiente a cada ojo, de modo que con cada ojo solo se ve la imagen asignada.

Diapositivas sincronizadas

Diapositivas sincronizadas: En este sistema los obturadores o diafragmas de proyectores y gafas se abren y se cierran de forma sincronizada y muy rápida, de modo que cada ojo percibe en cada instante solo la imagen correspondiente.

En la visión libre paralela, los ojos observan cada uno su imagen correspondiente sin necesidad de dispositivos especiales. En la visión libre cruzada, las imágenes se observan cruzando los ejes ópticos de los ojos.

Ventajas e inconvenientes de la teledetección

Ventajas

• Cobertura global y periódica de la superficie terrestre y de áreas inaccesibles.
• Visión panorámica de los hechos geográficos.
• Homogeneidad en la toma de datos.
• Obtiene información sobre regiones no visibles del espectro, como el infrarrojo medio y térmico.
• Las imágenes se recogen en forma digital: se agiliza el tratamiento y se reducen costes.

Inconvenientes

• Calibración (necesidad de calibrar sensores y corregir errores).
• Cobertura nubosa, que puede impedir la adquisición de imágenes útiles.
• Frecuencia de adquisición limitada según la plataforma y la misión.
• Resolución espacial que puede ser insuficiente para ciertos fines.
• Visión estereoscópica limitada o costosa según el sensor.

Representación ráster y representación vectorial

Ventajas de la representación ráster

• Organización simple de los datos.
• Los gráficos se pueden realizar con dispositivos económicos.
• Mayor rapidez en operaciones de superposición de mapas.
• Bajo coste de hardware y software para determinadas aplicaciones.

Ventajas de la representación vectorial

• Más adecuada para la realización de mapas y gráficos precisos.
• Menor volumen de almacenamiento requerido en muchos casos.
• La topología está descrita más completa y explícitamente.
• Algunas operaciones de análisis espacial se realizan mejor con la organización vectorial.
• La topología puede ser descrita mediante redes de unión.

Desventajas de la representación ráster

• Gran volumen de almacenamiento de datos.
• Menor calidad en la representación gráfica en comparación con vectores escalares.
• Dificultad en la representación precisa de elementos lineales.
• Dificultad para la clasificación detallada de la información.
• Escasa precisión en algunos cálculos concretos.

Desventajas de la representación vectorial

• Estructura de datos compleja, debido a la necesidad de realizar cálculos largos y combinados.
• Dificultad para construir ciertas simulaciones.
• No siempre permite un escaneado directo de planos sin un proceso de digitalización previo.
• Alto coste de hardware y software en implementaciones avanzadas.
• Las actualizaciones pueden implicar modificar varios elementos interrelacionados.

Composiciones en color en teledetección

Se trata de aplicar los tres colores primarios (rojo, verde y azul) a bandas distintas de la imagen a partir de información multiespectral. De este modo se visualizan simultáneamente imágenes de distintas regiones del espectro y se consigue una mejor delimitación visual de las cubiertas. Las bandas empleadas y el orden dependerán del sensor y del objetivo del proyecto. Algunos ejemplos:

• Color natural: la banda roja se visualiza en rojo, la banda verde en verde y la banda azul en azul (RGB).
• Falso color: la banda del infrarrojo cercano se visualiza en rojo, la banda roja en verde y la banda verde en azul; esto resalta la vegetación y ciertas características del terreno.

Corrección geométrica: pasos y práctica

Pasos necesarios para la corrección geométrica (y cómo se aplicó en la práctica con la imagen de satélite):

• Establecimiento de puntos de control: Localizar puntos fácilmente reconocibles tanto en la imagen como en el mapa. El número idóneo de puntos depende del tamaño y la complejidad geométrica de la imagen. Los puntos deben estar distribuidos uniformemente y abarcar distintas altitudes cuando sea posible.
• Cálculo de las funciones de transformación: Son las funciones que estiman las coordenadas de la imagen de salida a partir de las coordenadas de columna y línea de cada píxel de la imagen original.
• Transferencia de los valores digitales (ND) originales a la posición corregida: Con las funciones de transformación se crea una nueva matriz correctamente posicionada pero inicialmente vacía. Existen tres métodos habituales para rellenar esta nueva imagen:

Métodos de remuestreo

• Vecino más próximo: Sitúa en cada celda de la imagen corregida el valor digital (ND) del píxel más cercano en la imagen digital original. Es rápido y conserva valores originales, pero puede generar aliasing.
• Interpolación lineal (bilineal): Calcula el promedio ponderado de los ND de los cuatro píxeles más cercanos en la imagen original. Suaviza la imagen y reduce el efecto escalonado.
• Convolución cúbica (bicúbica): Considera los ND de los 16 píxeles más próximos en la imagen original para estimar el nuevo píxel en la imagen corregida. Proporciona mayor suavidad y preserva mejor los detalles, aunque es más costosa computacionalmente.

En la práctica con la imagen de satélite se siguieron estos pasos: se seleccionaron puntos de control bien distribuidos, se ajustaron las funciones de transformación adecuadas al tipo de distorsión observada y se empleó el método de remuestreo más apropiado según el objetivo (por ejemplo, interpolación bilineal para equilibrio entre calidad y rapidez, o convolución cúbica para máxima calidad).

Conceptos clave: fotograma, paralaje, calibración, visión estereoscópica, anaglifo, polarización, ráster, vectorial, remuestreo e interpolación (vecino más próximo, bilineal, bicúbica).

Etiquetas: calibración, fotogrametría, ráster, teledetección, visión estereoscópica