Содержание
Иллюстрации - 6
Таблицы и схемы - 0
Коррекция освещённости многовременных RGB-изображений, получаемых с помощью беспилотного летательного аппарата «СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 6

Журнал «Светотехника» №6

Дата публикации 02/12/2020
Страница 19-25

Купить PDF - ₽400

Коррекция освещённости многовременных RGB-изображений, получаемых с помощью беспилотного летательного аппарата «СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 6
Авторы статьи:
Катаев Михаил Юрьевич, Дадонова Мария Михайловна, Ефременко Дмитрий Сергеевич

Катаев Михаил Юрьевич, доктор техн. наук. Окончил в 1984 г. Томский государственный университет по специальности «Инженер-оптик-исследователь». Профессор кафедры автоматизированных систем управления(АСУ) ТУСУР и профессор Юргинского технологического института (филиала) Томского политехнического университета (ТПУ). Научный руководитель Центра космического мониторинга Земли ТУСУР

Дадонова Мария Михайловна, магистрант кафедры автоматизированных систем управления (АСУ) ТУСУР

Ефременко Дмитрий Сергеевич, доктор техн. наук. Окончил в 2009 г. МЭИ. Научный сотрудник Института дистанционного зондирования (IMF) Германского аэрокосмического центра (DLR) в Оберпфаффенхофене, Германия, и доцент Мюнхенского технического университета. Область научных интересов: перенос излучения, дистанционное зондирование, анализ больших данных

Аннотация
Статья посвящена изучению и оптимизации многовременных RGB-изображений, получаемых с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Установленная на борту БПЛА цифровая камера позволяет получать данные с высоким временным и пространственным разрешением наземных объектов. В рассмотренном в статье случае объектом изучения были сельскохозяйственные поля, для которых на основе многочисленных изображений, покрывающих сельскохозяйственное поле, строились мозаики изображений (ортофотопланы). Время получения каждого ортофотоплана составляло минимум несколько часов, что приводило к изменению освещённости каждого изображения в отдельности. Ортофотопланы, полученные в разные отрезки времени года (в несколько месяцев), также отличны друг от друга по освещённости. Для сравнительного анализа разных участков поля (ортофотоплана), полученных в одном временном отрезке, или сравнения участков за разные промежутки времени требуется их выравнивание по освещённости. В настоящее время, большинство подходов выравнивания преимущественно опирается на цветовые (RGB-) методы, что не во всех случаях даёт эффективные решения, особенно при необходимости получения количественного результата. В статье предложен метод, учитывающий изменение освещённости во время получения каждого изображения. Рассматривается общая постановка задачи световой коррекции RGB-изображений в смысле оценки цветового вегетационного индекса Greenness. Приводятся результаты обработки реальных измерений.
Список использованной литературы
1. Журавлёв В.Н., Журавлёв П.В. Применение беспилотных летательных аппаратов в отраслях экономики: состояние и перспективы // Научный вестник МГТУ ГА. – 2016. – № 226. – С. 156–164.
2. Candiago S., Remondino F., Dе Giglio M., Dubbini M. Gattelli M. (2015) Evaluating multispectral images and vegetation indices for precision farming applications from UAV images // Remote Sens. – 2015. – Vol. 7. – P. 4026–4047.
3. Mogili U.R., Deepak B. Review on application of drone systems in precision agriculture // Procedia Comput. Sci. – 2018. – Vol. 133. – P. 502–509.
4. Brede B., Suomalainen J., Bartholomeus H., Harold M. Influence of solar zenith angle on the enhanced vegetation index of a Guyanese rainforest // Remote Sens. Lett. – 2015. – Vol. 6. – P. 972–981.
5. Jakob S., Zimmermann R., Gloaguen R. The Need for Accurate Geometric and Radiometric Corrections of Drone-Borne Hyperspectral Data for Mineral Exploration: MEPHySTo – A Toolbox for Pre-Processing Drone-Borne Hyperspectral Data // Remote Sens. – 2017. – Vol. 9, No. 1. – P. 88.
6. Yuan Y., Sun C., Zhang X. Measuring and Modeling the Spectral Bidirectional Reflection Distribution Function of Space Target’s Surface Material // Acta Photonica Sin. – 2010. Yuan Y., Sun C., Zhang X. Measuring and Modeling the Spectral Bidirectional Reflection Distribution Function of Space Target’s Surface Material // Acta Photonica Sin. – 2010. – Vol. 59. – P. 2097–2103.
7. Shepherd J.D., Dymond J.R. Correcting satellite imagery for the variance of reflectance and illumination with topography // Int. J. Remote Sens. – 2003. – Vol. 24. – P. 3503–3514.
8. Hruska R., Mitchell J., Anderson M., Glenn N.F. Radiometric and Geometric Analysis of Hyperspectral Imagery Acquired from an Unmanned Aerial Vehicle // Remote Sens. – 2012. – Vol. 4, No. 9. – P. 2736–2752.
9. Hakala T., Honkavaara E., Saari H., Makynen J., Kaivosoja J., Pesonen L., Polonen I. Spectral imaging from UAVs under varying illumination conditions / In International Archives of the Photogrammetry, ьRemote Sensing and Spatial Information Sciences; International Society of Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS): Christian Heipke, Germany, 2013. – P. 189–194.
10. Habte A., Sengupta M., Lopez A. Evaluation of the National Solar Radiation Database (NSRDB): 1998–2015. NREL/TP‑5D00–67722. – 2017. – 38 p.
11. Lin S., Gu J., Yamazaki S., Shum H.-Y. Radiometric calibration from a single image. In Proc. IEEE Conf. on Comp. Vision and Pattern Recog., 2004. – P. 938–945.
12. Demain C., Journee M., Bertrand C. Evaluation of different models to estimate the global solar radiation on inclined surfaces // Renew. Energy. – 2013. – Vol. 50. – P. 710–721.
13. Катаев М.Ю., Дадонова М.М. Методика распознавания растительности на основе цветового и текстурного анализа RGB изображений. // Светотехника. – 2019. – № 2. – P. 34–39.
14. Черепанов А.С. Вегетационные индексы // Геоматика. – 2011. – № 2. – С. 98–102
15. Gueymard C. Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine. – Florida Solar Energy Center, FSEC Report PF‑270–95, 1995. – 84 p.
16. Bodhaine B.A., Wood N.B., Dutton E.G., Slusser J.R. On Rayleigh optical depth calculations // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. – 1999. – Vol. 16, No. 11. – P. 1854–1861.
Ключевые слова
Выберите вариант доступа к этой статье

Купить

Рекомендуемые статьи