Filtros espaciais: implementação, estudo comparativo e aplicação em sensoriamento remoto. - BARROS, Marcelo Alves de. (1990)
Os filtros espaciais têm sido cada vez mais utilizados em tarefas de realce e remoção de ruído em imagens digitais. Este trabalho descreve a implementação de um pacote modular de software para filtragem espacial de imagens e um estudo, com atualização bibliográfica, das técnicas de uso corrente em processamento digital de imagens. Um estudo comparativo entre técnicas de suavização consagradas na literatura e técnicas recentemente desenvolvidas e publicadas foi realizado. Uma aplicação de métodos baseados no critério de vizinhança seletiva e adaptativos no pré- processamento de imagens multiespectrais é apresentada. Os algoritmos correntes na literatura foram estudados e implementados em linguagem C. Foi criada uma ferramenta de processamento digital de imagens, denominada FILTRIX e dedicada à família de equipamentos SITIM - Sistema de Tratamento de Imagens, baseado em microcomputador, de fabricação nacional e bastante difundida nas instituições de pesquisa. O pacote inclui filtros passa-baixas, passa-altas e ferramentas estatísticas e gráficas para avaliação do sempenho dos algoritmos nas diversas aplicações. Com rápido desenvolvimento das técnicas de processamento digital de imagens e a grande expansão das áreas de aplicação, métodos de filtragem adaptativos e eficientes têm sido propostos. Foi realizado um estudo comparativo entre várias técnicas de suavização, com o objetivo de medir seu desempenho em operações de remoção de ruído, preservação de bordas tipo impulso, remoção de ruído impulsivo, preservação de detalhes tênues e imunidade à distorção de formas. Foram consideradas técnicas consagradas na literatura e técnicas recentemente desenvolvidas e publicadas. Para avaliação do desempenho, foram empregados medidas do desvio padrão em área homogênea, erro médio quadrático, perfis de varredura e interpretação visual. Os resultados mostraram a grande eficiência do filtro Sigma e dos algoritmos baseados no critério de vizinhança seletiva. Outros experimentos utilizando imagens sintéticas e de fotos digitalizadas foram realizados para ilustrar os efeitos de homogeneização produzidos pelos filtros passa baixas e a sensiblidade dos métodos de deteção de bordas na geração de imagens- gradiente. Neste trabalho, também é apresentado um método para geração de atributos espaciais em imagens multiespectrais, através do emprego de técnicas não-lineares de filtragem espacial. Resultados preliminares são mostrados. O filtro da ordem adaptado e a suavização com vizinhança selecionada por soma das diferenças absolutas foram aplicados a uma imagem obtida pelo satélite LANDSAT TM/5 de coordenadas WRS 223 .76. O algoritmo de seleção de atributos baseado nos critérios de máximas distâncias JM média e mínima foi utilizado para se obter uma composição com 3 canais, mais discriminante para as classes de interesse. A imagem foi classificada através do método da máxima verossimilhança. Como resultado, foi obtido um aumento da precisão na classificação das composições contendo bandas pré-processadas em relação à classificação com a composição original.