UAV hyperspectral images corrected of illumination differences considering microtopography in correction models

• Autor(a) principal: Thomaz, Mariana Bardella [UNESP]
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192887
• topic: Correção topográfica; UAV; BRDF; Anisotropia; Correção de iluminação; Topographic correction; Anisotropy; Illumination correction

O uso do UAV no sensoriamento remoto é uma área crescente de conhecimento e pressionou o desenvolvimento de câmeras multi e hiperespectrais leves, que poderiam ser usadas embarcadas em UAV. Como as informações espectrais dependem das condições de iluminação da cena, as imagens adquiridas por UAV exigem pesquisa para avaliar o processamento de imagens para melhor adaptar os conceitos já estabelecidos às imagens orbitais. Portanto, a correção radiométrica é de fundamental importância para a extração de dados de imagens com alta confiança, uma vez que se sabe que o fator de refletância é uma função da estrutura geométrica, ângulo solar e propriedades ópticas. Nesse sentido, foram desenvolvidas metodologias para corrigir imagens das diferenças de iluminação, utilizando as Funções de Distribuição de Refletância Bidirecional e os Modelos de Correção Topográfica, também conhecidos como correção de iluminação. Este trabalho utiliza a câmera hiperespectral Rikola a bordo de um UAV em latitudes tropicais. Ele avalia como a anisotropia pode influenciar a variabilidade na reflectância dos alvos e como os modelos de correção topográfica podem ser aplicados, usando a micro topografia, para atenuar esses efeitos. Três testes foram realizados para estudar i) as geometrias de visada da câmera hiperespectral Rikola e a disponibilidade de dados fora do Nadir, ii) a variação do fator de anisotropia entre os alvos nas geometrias de visada e iii) modelos de correção de microtopografia para corrigir diferenças de iluminação utilizando um DSM muito detalhado (10 cm e 3 cm) para avaliar o micro-relevo. Aplicamos os modelos de correção em uma área de floresta e em um vôo controlado usando um alvo especial. Os resultados mostram que a câmera Rikola tem um pequeno IFOV, implicando baixa variabilidade dos ângulos de visada. O fator de reflectância dos ângulos não-nadir não mostrou dependência dos ângulos de visada e também não mostrou relação com a anisotropia. Em relação aos modelos de correção, o melhor resultado foi obtido através do uso do DSM mais detalhado de 3 cm, com alto desempenho em minimizar as diferenças entre o mesmo alvo em diferentes ângulos de inclinação e de aspecto. A performance dos modelos chega a 93%.