Улучшение разрешения снимка

[SS_Rebelious]

Хочу увеличить разрешение снимка за счёт снимка с более высоким разрешением. Немного очитав о соответствующих алгоритмах, решил, что самым простым является модуляция высоких частот. Загвоздка в получении низкочастотной компоненты снимка с более высоким разрешением. Как её получить, пользуясь свободным ПО? В SAGA, например, есть куча фильтров, которые, как мне кажется, позволяют добиться того, что мне нужно, но какой фильтр предпочтительнее? И как наиболее оптимальным образом подобрать форму и размер окна?

Ещё вопрос: есть ли какое-нибудь соотношение размеров пикселей используемых изображений, при котором улучшение разрешения не имеет смысла. Например, я хочу улучшить ландсат за счёт ортофотопланов - имеет ли смысл?

Если кто поделится своим опытом повышения разрешения посредством свободного ПО буду очень признателен.

[Boris]

Про свободное ПО не скажу, но я как-то WV-1 использовал в связке с IRS-1C/1D, причем это была сканэксовская мозаика - т.е. снимки уже один раз улучшенные. Получилось вполне приемлемо - от IKONOS'а и QB-2 сразу и не отличишь.
На сколько я понимаю, то самый простой способ улучшения - это простое произведение пикселя канала низкого разрешения на пиксель высокого разрешения.

[SS_Rebelious]

самый простой способ улучшения - это простое произведение пикселя канала низкого разрешения на пиксель высокого разрешения.

Действиельно, это и есть самый простой способ - только надо это произведение поделить на низкочастотную компоненту, чтобы получить адекватные значения пикселей.

[syroezhka]

Если кто поделится своим опытом повышения разрешения посредством свободного ПО буду очень признателен.

В Monteverdi 1.8 есть Pansharpening, но честно говоря я его никогда не пробовала там делать.
О ней:
orfeo-toolbox.org
Скачать дистрибутив:
orfeo-toolbox.org/SoftwareGuide/SoftwareGuidech2.html#x14-190002

[KolesovDmitry]

самый простой способ улучшения - это простое произведение пикселя канала низкого разрешения на пиксель высокого разрешения.

Действиельно, это и есть самый простой способ - только надо это произведение поделить на низкочастотную компоненту, чтобы получить адекватные значения пикселей.

Есть способ и без поиска низкочастотной компоненты. Возьмите, к примеру, документацию к модулю GRASS i.fusion.brovey --- там есть формула для расчетов (проще уже некуда) и результаты ее применения.

А по поводу низкочастотной компоненты --- думаю, самый простой способ ее вычислить --- использовать скользящее окно для поиска среднеарифметического пикселей, попадающих в это окно. Результат --- та самая низкочастотная компонента.

[Александр Мурый]

Здесь есть некоторые полезные GDAL-скрипты, среди них некий gdal_landsat_pansharp. Вот что пишет при запуске:

Код: Выделить всё

Usage:
 gdal_landsat_pansharp
      -rgb <src_rgb.tif> [ -rgb <src.tif> ... ]
      [ -lum <lum.tif> <weight> ... ] -pan <pan.tif>
      [ -ndv <nodataval> ] -o <out-rgb.tif>
Where:
    rgb.tif    Source bands that are to be enhanced
    lum.tif    Bands used to simulate lo-res pan band
    pan.tif    Hi-res panchromatic band
Examples:
    gdal_landsat_pansharp -rgb lansat321.tif -lum landsat234.tif 0.25 0.23 0.52 \
      -pan landsat8.tif -ndv 0 -o out.tif

    gdal_landsat_pansharp -rgb landsat3.tif -rgb landsat2.tif -rgb landsat1.tif \
      -lum landsat2.tif 0.25 -lum landsat3.tif 0.23 -lum landsat4.tif 0.52 \
      -pan landsat8.tif -ndv 0 -out.tif

    gdal_landsat_pansharp -rgb quickbird_rgb.tif -pan quickbird_pan.tif -o out.tif

[gamm]

А по поводу низкочастотной компоненты --- думаю, самый простой способ ее вычислить --- использовать скользящее окно для поиска среднеарифметического пикселей, попадающих в это окно. Результат --- та самая низкочастотная компонента.

ответ неверный

для пан-шарпинга нужны вейвлеты, либо Фурье на весь снимок (это сильно хуже). Методы типа Бровея дают не очень хорошие результаты, можно посмотреть даже в примере, который в доке.

[SS_Rebelious]

Спасибо всем откликнувшимся!

А по поводу низкочастотной компоненты --- думаю, самый простой способ ее вычислить --- использовать скользящее окно для поиска среднеарифметического пикселей, попадающих в это окно. Результат --- та самая низкочастотная компонента.

ответ неверный

нужны вейвлеты, либо Фурье на весь снимок (это сильно хуже).

В учебнике Шовергердта говорится как раз о скользящем окне, усредняющем значения попадающих в него пикселей для получения низкочастотной компоненты... Поэтому я и спрашивал про то, как следует подбирать форму и размер окна. Если же нужны вейвлеты, то правильно ли я понимаю, что мне подойдёт фильтр Гаусса? Если да, то чем мне нужно руководствоваться при выборе стандартного отклонения и всё тех же формы и размера окна?

[gamm]

1) В учебнике Шовергердта говорится как раз о скользящем окне, усредняющем значения попадающих в него пикселей для получения низкочастотной компоненты... Поэтому я и спрашивал про то, как следует подбирать форму и размер окна.
2) Если же нужны вейвлеты, то правильно ли я понимаю, что мне подойдёт фильтр Гаусса? Если да, то чем мне нужно руководствоваться при выборе стандартного отклонения и всё тех же формы и размера окна?

1) Посмотрите исходники, которые привел выше amuriy (для Ландсата авторы говорят, что работает). Для нормального применения Бровея нужны коэффициенты пересчета каналов в панхром, это индивидуально для разных платформ, и результат все равно будет "не очень", только создание раскрашенных RGB картинок. И ИК каналы вы не "отшарпите". И уж точно после "шарпинга" нельзя заниматься классификацией и пр.

2) Фильтр Гаусса не имеет отношения к вейвлетам. Насчет размера окна - он зависит от соотношения разрешения пана и спектральных каналов, посмотрите исходники. Эти программы можно попробовать "в живую", чтобы посмотреть, что получится. А усреднять, кстати, нужно простым арифметическим средним (после интерполяции при не кратном отношении разрешений).

[Boris]

Коды ниже взяты из макросов к ScanEx Image processor'у:
Редактирование\Слияние (фьюжн) изображений\Слияние умножением (альтернативный вариант)

Код: Выделить всё

$output sy_NIR
                     2.8 * ПАН + (-0.6) * Красный + (-0.3) * Зеленый
                     $output sy_RED
                     0.7 * ПАН + (-0.3) * Ближ.ИК + (0.85) * Зеленый
                     $output sy_GREEN
                     0.45 * ПАН + (-0.1) * Ближ.ИК + (0.6) * Красный

Редактирование\Слияние (фьюжн) изображений\Преобразование Брови

Код: Выделить всё

       	   $output after_bt_NIR
              Ближ.ИК/(Ближ.ИК+Красный+Зеленый)*ПАН
       	   $output after_bt_RED
              Красный/(Ближ.ИК+Красный+Зеленый)*ПАН
               $output after_bt_GREEN
              Зеленый/(Ближ.ИК+Красный+Зеленый)*ПАН

Редактирование\Слияние (фьюжн) изображений\Слияние умножением

Код: Выделить всё

              $output after_mp_NIR
              Ближ.ИК*ПАН
              $output after_mp_RED
              Красный*ПАН
              $output after_mp_GREEN
              Зеленый*ПАН

Права на текст принадлежат СканЭкс'у. Алгоритмы не охраняются российским авторским правом.