Jakie są powiązania między teledetekcją a przetwarzaniem obrazu?
Wykorzystanie teledetekcji i przetwarzania obrazu jest sposobem uzyskiwania informacji o obiekcie z odległości i tworzenia jego obrazu. Powietrzne czujniki i kamery w samolotach, satelitach i statkach kosmicznych zbierają dane poprzez pomiar, w jaki sposób sygnały promieniowania świetlnego - zwane promieniowaniem elektromagnetycznym - oddziałują z powierzchnią Ziemi. Dane te są wykorzystywane przez procesor obrazu do tworzenia wykresów naukowych, map geograficznych i zdjęć z badań lotniczych.
Kiedy promieniowanie elektromagnetyczne lub promieniowanie świetlne uderza w powierzchnię przedmiotu, może zostać odbite lub pochłonięte. Promieniowanie elektromagnetyczne może odbijać się pod kątem w odbiciu lustrzanym lub rozpraszać na wiele promieni w odbiciu rozproszonym. Pochłonięte promieniowanie elektromagnetyczne zamienia się w energię cieplną, która podnosi temperaturę powierzchni obiektu. Sprzęt do teledetekcji wykrywa, w jaki sposób promieniowanie elektromagnetyczne jest odbijane lub pochłaniane, i przekształca je w dane przekształcane przez procesor obrazu w obraz cyfrowy.
Promieniowanie elektromagnetyczne można wykryć za pomocą filmu światłoczułego w kamerze lub czujników elektronicznych. Film wrażliwy na światło jest traktowany roztworem foto-reaktywnym, który reaguje chemicznie, gdy światło pada na niego, tworząc obraz. Czujniki elektroniczne rejestrują poziomy promieniowania elektromagnetycznego i przesyłają je jako dane. Dane są umieszczane w dwuwymiarowej, prostokątnej siatce liczb zwanej rastrem, która składa się z jednostek kwadratowych zwanych pikselami lub komórkami. Każda liczba w pikselu reprezentuje inny poziom jasności światła.
Procesory obrazu używają tych danych, zwanych danymi surowymi, do korygowania wszelkich zniekształceń, które mogą występować na obrazie. Zniekształcenie może być spowodowane przez sprzęt do przetwarzania obrazu lub zjawisko w otoczeniu. Korekcja radiometryczna naprawia nierównomierną reakcję czujnika na obrazie. Korekcja geometryczna wykorzystuje informacje do korekcji zniekształceń obrazu spowodowanych obrotem Ziemi.
Po tym, jak procesor obrazu koryguje obecne zniekształcenie, określa charakter spektralny sygnału. Jego charakter spektralny obejmuje światło widzialne, światło podczerwone, podczerwień termiczną i radar. Wielospektralne teledetekcja jest procesem wykrywania sygnałów promieniowania, określania charakteru widmowego sygnału, filtrowania go na różne długości fal światła i tworzenia obrazu reprezentującego długości fal.
Obiekty mają unikalne sygnatury widmowe lub widmowe odbicie. Sygnatury spektralne są wykorzystywane przez naukowców do wykrywania suchej gleby, roślinności i zbiorników wodnych. Obrazy utworzone za pomocą teledetekcji i przetwarzania obrazu służą do prognozowania pogody i tworzenia map topograficznych. Dziedziny górnictwa i geologii wykorzystują teledetekcję i przetwarzanie obrazu w celu poszukiwania rud i ropy naftowej.