Signup for GEOCEN Newsletter here...Print?Tell a friend about this page...

 

Introduktion til

Geografiske Informations Systemer

(GIS)

Hvad er Image Fusion (pan-sharpening)?

Billedsammensmeltning (Image Fusion) er en teknik, som kombinerer data (pixelværdier) fra to forskellige billeder mhp. at skabe et nyt sammensat produkt, der indeholder mere information, end de enkelte billeder oprindeligt kunne vise.

Pan-sharpening

Et eksempel på image fusion er "pan-sharpening". Pan-sharpening kan beskrives som processen at transformere et lavopløst multibåndsbillede (farvebillede, hvor hver pixel repræsenterer flere meter) til et højopløst farvebillede ved at sammensmelte det med et  højopløst pan-kromatisk (sort/hvid) billede - eller om man vil; bruge det bedste af begge billeder: Farverne fra det lavopløste billede kombineret med det sort/hvide billedes skarphed.

Nedenstående billedserie viser til venstre det højopløste gråtone-billed med en opløsning på 60 cm, dvs. hver pixel repræsenterer et kvadrat på 60 x 60 cm i den virkelige verden. I midten ses det lavopløste farvebillede (med de tre synlige farvebånd; rød, grøn og blå) med en opløsning på 2,4 m pr. pixel. (billederne er re-sampled 400%, dvs. det originale billede havde 4 gange så mange pixels i højden og 4 gange så mange pixels i bredden) Ved at sammensmelte gråtoner og farver i den høje opløsning fås resultatet til højre: Et højopløst farvebilled.

 

Pan-kromatisk (gråtone) billede med høj rummelig opløsning (hver pixel svarer til et lille kvadrat i den virkelige verden) Multispektralt (farve) billede med lav rummelig opløsning (hver pixel svarer til et stort kvadrat i den virkelige verden) Det fusionerede resultat: Et højopløst multispekatral billede, dvs. resultatet indeholder gråtonebilledets høje opløsning men med farver.
Ovenstående viser et sort/hvid QuickBird satellit foto med en rummelig opløsning på 0,6 m pr. pixel. Ovenstående er et QuickBird satellit farvefoto (naturlige farver) med en rummelig opløsning på 2,4 m pr. pixel. (resamplet 400%) Ovenstående viser resultatet: Et farvefoto med naturlige farver og en rummelig opløsning på 0,6 m pr. pixel.
     
Højt opløst gråtonebillede Lavt opløst farvebillede Pan sharpened billede: Højt opløst i farver!

Ovenstående viser et sort/hvid Ikonos satellit foto med høj opløsning.

Ovenstående viser et Ikonos farvefoto med lav opløsning.

Resultaten efter billedsammensmeltningen: Et detaljeret / højopløst farvebillde.

Men der er en række forudstæninger for et godt er bl.a. at billederne er "sammenlignelige", dvs. at billederne indeholder samme features. Og jo mindre forskel der er på den rummelige opløsning, jo bedre vil resultate blive: Hvis man sammensmelter sort/hvide CIB (Controlled Image Base) billeder med en rummelig opløsning med 2½ år ældre  (anden årstid) 30 m LandSAT billeder bliver resuletet ikke godt - i værste fald tæt på ubrugeligt....


 I Militærgeografisk Afdeling (MGA) råder vi over en række forskellige værktøjer til rasterbehandling - hvoraf nogle af programmerne også kan anvendes til pan-sharpening med forskellige algoritmer og metoder. Men du kan også bruge mere almindelige kommercielle eller OpenSource billedbehandlingsprogrammer, som f.eks. Adobe Photoshop. Problemet med at anvende traditionelle billedbehandlingsprogrammer er, at man mister de spatiale referencer . En Geo(-refereret) -TIF-fil (Tagged Image File Format) mister sine koordinater og bliver til en "almindeligt" TIF-fil. Filen kan selvfølgelig genrefereres i et GIS, men det er jo på en måde dobbelt arbejde, ikk´!?

Du kan læse mere om pan-sharpening med Adobe Photoshop her:
http://www.eurimage.com/products/qb_photoshop/pansharpening.html#pan

Og skønt vi i MGA har softwaren, så mangler vi data i tilstrækkelig kvalitet til at kunne udføre billedsammensmeltning med et acceptabelt resultat. Men det rådes der forhåbentlig snart bod på idet FMT har indkøbt et verdensomspændende landsat 15 m datasæt - i farver!
:-)
Nu mangler vi bare de højopløste pan-kromatiske billeder til den andel halvdel af sammensmeltningen...  

 

 

High Res. pan-chromatic imagery

SAT - foto (farver)

Pan-sharpened/Fused images: Colour Photo in High Resolution!


Venstre billede er et pan-kromatisk Landsat ETM+ med en rummelig opløsning på 30 m, det midterste billede er et tre-bånds (RGB) Landsat ETM+ farvebillede med en rummelig opløsning på 30 m. Tilhøjre ses det sammensmeltede resultet: Et 15 m farvebilled som indeholder (næsten) alle det pan-kromatiske billedes detaljer. En af fordelene ved at have et farvebillede frem for et sor/hvid billede er, at det for den utrænede er meget lettere at tyde: Ikke alene er det forbedrede billede meget detaljeret og visuelt "lækkert", farverne gør det også meget lettere at skelne f.eks. vegetation fra andre (f.eks. menneskeskabte) objekter.

Sidst opdateret:
6. september 2009
af Anders T. Nielsen.