Prinsip Perbaikan Citra Digital Koreksi Geometri Citra Digital Dwi Arini-2015

Koreksi Geometrik Citra (Rektifikasi) Koreksi Geometrik Citra? Adalah koreksi yang diberikan terhadap citra yang mengandung distorsi geometrik. Tujuan? Agar diperoleh citra dengan geometri yang sesuai dengan obyek aslinya.

Kenapa perlu Koreksi Geometrik? - Citra dapat dibandingkan dengan keadaan sebenarnya di muka bumi secara geometrik (posisi, jarak, luas) - Citra dapat dibandingkan dengan citra/peta lainnya pada area/daerah yang sama. - Citra dapat digabungkan dengan citra/peta lainnya.

Distorsi geometrik Citra Citra dihinggapi distorsi/kesalahan geometrik: - kesalahan sistematik: merupakan kesalahan internal dari sistem pencitraan satelit - distorsi geometri optik dan sensor - pergerakan sistem pencitraan - kesalahan pencitraan sensor - kesalahan acak: merupakan kesalahan akibat gangguan oleh faktor-faktor luar - kecepatan, gerakan, dan ketinggian wahana - rotasi dan kelengkungan bumi - relief permukaan bumi

Kesalahan sistematik pada umumnya telah dikoreksi pada saat pra-pemrosesan data di stasiun bumi berdasarkan data-data orbit satelit Kesalahan acak dapat dihilangkan dengan cara melakukan rektifikasi pada citra

Rektifikasi/transformasi koordinat ? Suatu proses mentransformasi data dari satu sistem grid ke sistem grid lain menggunakan suatu model transformasi geometrik. Proses rektifikasi dilakukan dalam dua tahap: 1. Interpolasi spasial 2. Interpolasi spektral

Interpolasi spasial: adalah metode interpolasi penentuan posisi piksel citra hasil rektifikasi dari citra aslinya xi,yi xi,yi?

Interpolasi spektral: adalah metode interpolasi penentuan nilai spektral piksel citra hasil rektifikasi dari citra aslinya

Interpolasi spasial dibagi menjadi: - rektifikasi dua dimensi (2D) - rektifikasi tiga dimensi (3D)/orthorektifikasi Rektifikasi dua dimensi (2D): - rektifikasi linear - rektifikasi tidak linear

- Sedikit distorsi geometrik pada daerah jauh dari titik kontrol Rektifikasi linear: + polinomial derajat satu/affine/Helmert - Sedikit distorsi geometrik pada daerah jauh dari titik kontrol - kesalahan pada satu titik kontrol akan mengakibatkan residu yang besar - Proses koreksi akan berjalan cepat Rotasi, Skala (arah x, arah y), translasi Diketahui hubungan geometrik antara sistem satu dengan sistem lainnya

- Proses koreksi akan berjalan lambat Rektifikasi tidak linear: + polinomial derajat dua, tiga, empat, lima, n - Akan terjadi distorsi geometrik yang besar pada daerah jauh dari titik kontrol - kesalahan pada satu titik kontrol akan mempengaruhi titik kontrol yang lain - Proses koreksi akan berjalan lambat Tidak diketahui hubungan geometrik antara sistem satu dengan sistem lainnya

Persamaan Polinomial

Jumlah titik kontrol minimum Yang dibutuhkan untuk rektifikasi dengan metoda polinomial

Karakteristik transformasi tidak linear + + + * ? + + + + + +

Polinomial derajat satu Polinomial derajat dua Polinomial derajat tiga

Citra satelit belum terkoreksi geometrik Citra satelit sudah terkoreksi geometrik

Sumber acuan yang dapat digunakan sebagai titik kontrol: 1. Peta hardcopy/softcopy 2. Titik-titik GPS (Global Positioning System) 3. Citra 4. Sistem lokal

Pertimbangan penentuan proyeksi peta: - luas daerah yang dipetakan - letak daerah yang dipetakan - tujuan pemetaan Proyeksi peta: - sama luas - sama arah/konform - sama jarak

RMS error =( ( ( ( xi - xorg ) 2 + ( yi - yorg ) 2 )))/n) 1/2 Menentukan ketelitian interpolasi spasial RMS error =( ( ( ( xi - xorg ) 2 + ( yi - yorg ) 2 )))/n) 1/2 yi ,xi:koordinat raw titik kontrol citra awal xorg, yorg: koordinat raw titik kontrol sistem 2 pada citra awal

Interpolasi spektral terdiri dari: 1. Nearest neightbour /Tetangga terdekat 2. Bilinear /empat tetangga terdekat 3. Cubic convolution /16 tetangga terdekat Bv=25 ?

Faktor penentu ketelitian hasil rektifikasi: 1. Konfigurasi penempatan/identifikasi titik kontrol pada citra - Distribusi titik kontrol (GCP) - Identifikasi titik kontrol (GCP) 2. Salah pemilihan model matematika 3. Kondisi sensor/kamera 4. Kondisi Relief/topografi

Nearest neightbour Xr = (xi|min(dxi)) Yr = (yi|min(dyi))

Bilinear

cubic convolution

Radial distorsi kamera

Kemiringan sensor Distorsi karena relief

relief permukaan bumi

pergerakan sistem pencitraan

Distorsi perubahan kecepatan wahana

rotasi dan kelengkungan bumi

Distorsi karena rotasi bumi

Pencitraan Stereo

Citra dapat dibandingkan dengan keadaan sebenarnya di muka bumi Luas=1000 ha Rumah saya

Citra dapat dibandingkan dengan citra/peta lainnya pada area/daerah yang sama

-        paralax -        perputaran scanning -        variations in platform stability including changes in their speed, altitude, and attitude (angular orientation with respect to the ground) during data acquisition. -        Rotasi bumi -> skewed distortion -> satelit multi spectral -         

TERIMA KASIH