153ZODH / 8. cvičení

Metoda hlavních komponent, transformace RGB - IHS

---

< Stránky předmětu • Předchozí cvičení • Další cvičení

Metoda hlavních a obecných komponent

Multispektrální obrazové kanály velmi často obsahují korelace a to díky podobné spektrální odezvě sledovaných objektů nebo mírně se překrývající funkci filtru spektrálního skeneru. Metoda hlavních komponent (Principal Component Transformation) provede transformaci těchto dat do nového spektrálního prostoru bez korelací mezi jednotlivými kanály. To ve svém důsledku vede ke koncentraci obrazové informace do menšího počtu kanálů.

Metoda je založena, jak ukazuje obr. č.1 a 2, na transformaci původního multispektrálního datasetu do nového spektrálního souřadnicového systému.

Obr. č.1: Redukce dat příznakového prostoru dvou kanálů satelitního snímku, amplituda A se redukuje na A' - převzato z GRASS příručky

Obr. č.2: Zobrazení bodových dat jako standardizovaných datových vektorů x₁ až x₅ s prvními dvěma přidruženými ortogonálními komponentami - vektory PCA₁ a PCA₂ v polárním zobrazení (vlevo) a bodová data v kartézském souřadnicovém systému (vpravo) - převzato z GRASS příručky

První kanál po transformaci 'PC1' obsahuje maximální stupeň možné variance původních obrazových vrstev. Druhý kanál 'PC2' pokrývá maximální varianci, která není obsažena v prvním kanálu. Další PC kanály obsahují zbytkové variance. Přičemž počet PC kanálů odpovídá počtu vstupních pásem. Poslední PC kanály nicméně obsahují pouze nekorelovaný šum. Tuto metodu tak lze použít pro zmenšení nároku na úložný prostor, obrazová informace je koncentrována v menším počtu kanálů.

Metoda hlavních komponent je v GRASSu dostupná pomocí modulu i.pca. Modul vyžaduje seznam vstupních obrazových vrstev (nejméně dvě), prefix pro výstupní kanály, volitelně je možné provést změnu rozsahu DH (parametr rescale).

g.region rast=tm1
#
# transformace hlavních komponent v GRASSu
#
i.pca input=tm1,tm2,tm3,tm4,tm5,tm7 output=pc

Před dalším zpracováním nastavíme tabulku barev (hromadně pro všechny PC kanály):

# hromadné nastavení tabulky barev pro kanály PC
#
for pc in `g.mlist pat=pc*`; do \
r.colors map=$pc color=grey.eq; \
done

Obr. č.3: Přehled PC kanálů

Obr. č.4: RGB syntéza -- PC kanály (321)

---

< Stránky předmětu • Předchozí cvičení • Další cvičení