Quali sono i collegamenti tra il telerilevamento e l'elaborazione delle immagini?
L'uso del telerilevamento e l'elaborazione delle immagini è un mezzo per ottenere informazioni a distanza su un oggetto e crearne un'immagine. I sensori aerei e le telecamere su aerei, satelliti e veicoli spaziali raccolgono dati misurando il modo in cui i segnali di radiazione luminosa - chiamati radiazioni elettromagnetiche - interagiscono con la superficie terrestre. Questi dati vengono utilizzati da un elaboratore di immagini per creare grafici scientifici, mappe geografiche e fotografie di rilevamento aereo.
Quando la radiazione elettromagnetica o la radiazione luminosa colpisce la superficie di un oggetto, può essere riflessa o assorbita. Le radiazioni elettromagnetiche possono riflettere ad angolo in una riflessione speculare o disperse in molti raggi in una riflessione diffusa. Le radiazioni elettromagnetiche assorbite si trasformano in energia termica che aumenta la temperatura superficiale dell'oggetto. L'apparecchiatura di telerilevamento rileva il modo in cui la radiazione elettromagnetica viene riflessa o assorbita e la traduce in dati che un processore di immagini trasforma in un'immagine digitale.
Le radiazioni elettromagnetiche possono essere rilevate da una pellicola sensibile alla luce in una telecamera o da sensori elettronici. Le pellicole sensibili alla luce vengono trattate con una soluzione fotoreattiva che reagisce chimicamente quando la luce la colpisce per creare un'immagine. I sensori elettronici registrano i livelli di radiazione elettromagnetica e li trasmettono come dati. I dati vengono inseriti in una griglia di numeri bidimensionale a forma di rettangolo chiamata raster composta da unità quadrate chiamate pixel o celle. Ogni numero in un pixel rappresenta un diverso livello di luminosità della luce.
I processori di immagine utilizzano questi dati, chiamati dati non elaborati, per correggere eventuali distorsioni che potrebbero essere presenti in un'immagine. La distorsione può provenire dall'apparecchiatura di elaborazione delle immagini o da un fenomeno nell'ambiente. La correzione radiometrica corregge una risposta irregolare del sensore in un'immagine. La correzione geometrica utilizza le informazioni per correggere la distorsione in un'immagine causata dalla rotazione della Terra.
Dopo che il processore di imaging ha corretto qualsiasi distorsione presente, determina il carattere spettrale del segnale. Il suo carattere spettrale comprende luce visibile, luce infrarossa, infrarosso termico e radar. Il telerilevamento multispettrale è il processo di rilevazione dei segnali di radiazione, determinazione del carattere spettrale del segnale, filtro in diverse lunghezze d'onda della luce e creazione di un'immagine per rappresentare le lunghezze d'onda.
Gli oggetti hanno firme spettrali uniche o riflettanza spettrale. Le firme spettrali vengono utilizzate dagli scienziati per rilevare suolo secco, vegetazione e corpi idrici. Le immagini create dal telerilevamento e dall'elaborazione delle immagini vengono utilizzate per prevedere il tempo e creare mappe topografiche. I campi dell'estrazione mineraria e della geologia utilizzano il telerilevamento e l'elaborazione delle immagini per cercare minerali e petrolio.