
ИТНОП-2010
121
УДК 004.932
О.В. САМАРИНА, В.В. СЛАВСКИЙ
ИНВАРИАНТЫ ВОСЬМИКАНАЛЬНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
В данной работе рассматривается проблема применения инвариантов для решения задач
цифровой обработки изображений. В качестве решения предлагается геометрический подход,
основанный на использовании инвариантов изображения относительно аффинной группы
преобразований и калибровки каналов. Представленный в данной работе подход к обработке
изображений на примере снимков земной поверхности может быть использован при решении задач
классификации изображений, их распознавании, а также при построении статистических методов
обработки группы изображений.
Ключевые слова: инварианты; многоканальные изображения.
The question of invariants application for solution of a digital images processing problem is
considered in the given work. The geometrical approach based on using of images invariants concerning
affine group of transformations and calibration of channels is offered as a decision. The approach to images
processing on an example of pictures of Earth surface, presented in given work, can be used at the decision
of images classification problems, their recognition, and also at construction of statistical methods of group
of images processing.
Keywords: invariant; multichannel image.
ВВЕДЕНИЕ
Многоканальные космические и радиолокационные снимки, содержащие раздельные
изображения в различных участках спектра, произвели настоящую революцию в области
дистанционного зондирования Земли. Они послужили толчком к развитию
геоинформационных систем и разработке новых математических методик работы с
графическими базами данных. Одним из основных направлений использования
многозональных снимков долгое время являлся синтез цветных изображений для
визуального дешифрирования. Данная методика ориентирована на человеческое восприятие,
которое не во всех случаях может дать адекватную оценку информации. Поэтому вектор
развития современных геоинформационных систем смещается в сторону цифровой
автоматизированной обработки многоканальных снимков [2, 3, 4].
При автоматизированной цифровой обработке многоканальных изображений
(космических снимков, геофизических полей) возникает естественная задача определения
инвариантных характеристик изображения. Так как условия съемки: освещенность,
ориентация камеры, положение объекта в различные моменты съемки отличаются, то
желательно, чтобы выбор характерных точек изображения не зависел от качества,
ориентации, масштаба снимка. Другими словами, был бы инвариантен относительно
определенной группы преобразований снимка. В данной работе определяются и исследуются
инвариантные характеристики многоканальных изображений относительно аффинной
группы преобразований и калибровки каналов на примере снимков земной поверхности,
полученных спутником Landsat-7 [5].
ХАРАКТЕРИСТИКА СНИМКОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ СО СПУТНИКА LANDSAT-7
Космический аппарат Landsat-7 был запущен 15 апреля 1999 года с авиабазы
Ванденберг (США). Спутник был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 705 км.
В качестве инструмента съемки на борту спутника Landsat-7 выступает прибор ETM+
(Enhanced Thematic Mapper Plus) – мультиспектральный сканирующий радиометр. Начиная с
июля 1999 г., этот сенсор ведет постоянную съемку поверхности Земли. Инструмент ETM+
ведет сбор данных в 8-ми спектральных каналах. Пространственное разрешение в видимых и