Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

Kapitel 7
Datenaufbereitung
Photo manipulation is as old as photography itself; the idea of a
photo having inherent verisimilitude is a social construct. Photo
manipulation has been regularly used to deceive or persuade
viewers, or for improved story-telling and self-expression. As
early as the American Civil War, photographs were published
as engravings based on more than one negative.
Wikipedia, Photo Manipulation [742]
§ 1085 Datenaufbereitung von Satellitendaten ist lange Zeit im wesentlichen digitale, teilweise
auch analoge Bildbearbeitung gewesen. Heutzutage sind viele Satelliteninstrumente zwar
keine bildgebenden Instrumente mehr, die Bildbearbeitung nimmt jedoch auch hier einen
großen Teil der Datenaufbereitung ein, da (a) die auch die Daten primär nicht bildgebender
Verfahren bildhaft dargestellt werden, (b) die Darstellung in Bildern häufig Fehlererkennung
und -korrektur erlauben, und (c) bei der automatischen Klassifikation nur der Übergang vom
Pixel zum Voxel (Volumenelement) gemacht werden muss, ansonsten aber die gleichen Regeln
gelten. Daher werde ich mich in diesem Abschnitt auf die Bildbearbeitung beschränken.
Letztendlich lernen Sie dabei Beispiele für die Art von Algorithmen kennen, die jedes mehr
oder weniger gute Bildverarbeitungsprogramm zur Verfügung stellt.
§ 1086 Die Bearbeitung von Satellitendaten am Boden erfolgt für ein einzelnen klassisches
Imaging-Instrument (nur Nadir Blickrichtung) unter vier wesentlichen Kriterien:
1. Korrektur fehlender oder verrauschter Bildpunkte oder -zeilen, d.h. die Identifikation
dieser Pixel und ihre anschließende Ersetzung durch einen sinnvollen Wert;
2. Verfahren zur Bildverbesserung wie Kantenanreicherung oder Kontrasterhöhung, d.h.
Verfahren zur Verbesserung der Erkennung von Strukturen;
3. Verfahren zur automatischen Klassifikation von Bildmerkmalen, d.h. die automatische
Erzeugung von Nutzer interessierenden Daten;
4. Verfahren zur effizienten und möglichst Verlust freien Speicherung der Daten, d.h. Datenkompression
nach Regeln wie bereits bei der Quellencodierung in Abschn. 6.3 diskutiert.
Bei modernen Instrumenten kommen noch weitere Aspekte hinzu:
• da moderne Instrumente auch in Schrägsicht blicken können, muss jedes Bild erst einmal
auf eine einheitliche Perspektive gebracht werden (Orthorektifikation, das Verfahren ist
bereits von Luftbildern bekannt und wird z.B. in [104] beschrieben).
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