Implementación y evaluación de un filtro digital para la transformada wavelet compleja de doble árbol (dt-cwt) aplicada a fusión de imágenes bidimensionales en escala de gris

Abstract

La teledetección aplicada a las geo-ciencias es una herramienta que ofrece un costo relativamente bajo para la detección, clasificación y seguimiento de fenómenos terrestres. Muchos de sus sensores ofrecen imágenes de media y alta resolución que por lo general incluyen dos imágenes, una imagen pancromática de alta resolución espacial (PAN) y una imagen multiespectral (MS) de baja resolución espacial. La fusión de imágenes, se encarga de integrar la información contenida en estas, lo que conlleva a obtener una sola imagen, que incluye las mejores características de cada una con la principal restricción de no degradar la información espectral de la imagen MS original. La estructura general de un esquema de fusión de imágenes implica tres etapas principales: la primera es la técnica utilizada para transformar (directa e inversa) las imágenes en un dominio que represente con exactitud la información relevante (Ej. Fourier, Wavelet, etc.) El segundo aspecto reside en el conocimiento previo que se tenga, como información de sensores, información de la escena, etc. Por último, el tercer aspecto está relacionado en cómo utilizar la información suministrada por los dos anteriores aspectos con el fin de generar un mapa que defina cómo se obtendrá la información final. Según esto, el presente trabajo está motivado en proveer y evaluar un algoritmo de fusión de imágenes de teledetección, es decir, la fusión de una imagen pancromática (PAN), con una imagen MS, utilizando una transformada particular (Transformada Wavelet Compleja de Doble Árbol - DT-CWT), aplicada a imágenes capturadas con diferentes sensores remotos. / Abstract: Remote sensing for geo-science is a tool that offers a relatively low cost for the detection, classification and monitoring of terrestrial phenomena. Many of its sensors offer images of medium and high resolution which generally include two images, a high spatial resolution panchromatic image (PAN) and a multi-spectral imaging (MS) low spatial resolution. Image fusion, is to integrate information contained in these, leading to produce a single image, which includes the best features of each with the major constraint to not degrade the spectral information of the original multi-spectral imaging. The general structure of an image fusion scheme involves three main aspects: the first is the technique used to transform images in a domain that accurately represents the relevant information (e.g. Fourier, wavelet , etc.) The second aspect lies in the prior knowledge you have, such as sensor information, scene information, etc. Finally, the third aspect is related on how to use the information provided by the two previous issues in order to generate a map that defines how the information will end. Accordingly, the present work is motivated to provide and evaluate an algorithm for remote sensing image fusion, ie fusion of a panchromatic image (PAN) with a MS image, using a particular transform (Dual-Tree Complex Wavelet Transform - DT-CWT), applied to images captured with different remote sensors.