Desenvolvimento de metodologia para detecção de padrões polares swiss cheese em Marte utilizando imagens de sensoriamento remoto de alta resolução espacial

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Nascimento, Eduardo Soares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Marte; Processamento digital de imagens; Morfologia matemática; Swiss cheese; Shape from shading; Mars; Digital image processing; Mathematical morphology
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/255996

Esta dissertação apresenta uma metodologia automática para a detecção e extração de características de padrões polares conhecidos como Swiss Cheese presentes na calota polar sul de Marte. Essas feições, caracterizadas por uma rede complexa de pequenas crateras formadas pela sublimação de CO2, assemelham-se ao queijo suíço. A metodologia proposta consiste em várias etapas, começando pelo pré-processamento das imagens para discriminar as características de interesse. A detecção foi realizada por meio da hibridização de operadores lineares e não lineares de Processamento Digital de Imagens e Morfologia Matemática. Inicialmente, o teste foi conduzido com duas imagens de MOC e HiRISE, sendo posteriormente expandido para um total de 22 imagens. A análise dos resultados foi conduzida tanto visualmente quanto estatisticamente, utilizando métricas como Completeza, Correção, Qualidade e F1-Score. Os resultados demonstraram alta precisão na detecção das feições de interesse, com métricas estatísticas consistentemente acima de 70%. Entretanto, é importante ressaltar que alguns desafios foram encontrados durante o processo de detecção. Em algumas imagens, a proximidade entre as feições apresentou dificuldades, levando à generalização de algumas características e à detecção de falsos positivos. Além disso, em determinadas ocasiões, a borda das imagens foi erroneamente identificada como uma feição de interesse, resultando em falsos positivos adicionais. Essas observações ressaltam a necessidade contínua de refinamento da metodologia devido à complexidade do alvo. Além disso, empregou-se a técnica Shape From Shading para extrair informações de área e volume das crateras selecionadas em dois períodos (2007 e 2010), revelando aumentos significativos em sua extensão e profundidade. Este estudo não apenas contribui para a compreensão das características superficiais de Marte, mas também propõe uma nova abordagem para a detecção e análise de feições geológicas complexas em outros corpos planetários. Sugestões para pesquisas futuras incluem a expansão do conjunto de dados, o desenvolvimento de técnicas de filtragem aprimoradas e a integração de métodos de aprendizado de máquina, que têm o potencial de melhorar significativamente a eficácia e a aplicabilidade da técnica estudada.