Rectificación y Estimación de Características Lineales en Imágenes de Cámaras de Pequeño Formato: Aplicación a la línea Costera

NATALIA V. REVOLLO; CLAUDIO DELRIEUX; GERARDO M. E. PERILLO

Bahía Blanca, Buenos Aires

Jornada; Jornadas Nacionales de Ciencias del Mar; 2009

Instituto Argentino de Oceanografía

El procesamiento de imágenes y videos de fenómenos naturales es una de las técnicas no invasivas mas empleadas en la obtención de información  cualitativa y cuantitativa que sirven de apoyo en la toma de decisiones. Sin embargo estas técnicas son limitadas debido al elevado costo de  hardware y al  acceso  al software de procesamiento. En este trabajo se propone una metodología empleando hardware económico y software de procesamiento de alta performance. Se aplico esta metodología para monitoreo de la línea de costa de Monte Hermoso, Argentina con el objetivo de medir el perímetro de la misma. Las imágenes empleadas fueron adquiridas usando cámaras RGB de pequeño formato y procesadas en equipos de computación  estándares El proceso de rectificación es indispensable para realizar mediciones dado que en las imágenes oblicuas captadas no se cuenta con resolución espacial constante. Para rectificar las imágenes se utilizó una transformación  proyectiva bidimensional afín para relacionar los puntos en la imagen original oblicua con su proyección sobre un plano cenital, a efectos de conseguir una superficie plana georreferenciada. Para segmentar la poligonal que represente la línea de costa se utilizó primero un clasificador por umbral de distancia a un prototipo estáticamente definido. En particular, la representación cromática de los pixel fue transformada al espacio YIQ. En dicho espacio, un conjunto de pixels en el mar son tomados como muestra para generar un prototipo. Se estableció en forma heurística un valor umbral para clasificar a cada pixel como mar o tierra firme en función de la distancia en el espacio cromático entre el color del pixel y el color del prototipo. Todo pixel clasificado como mar, contiguo a uno clasificado como tierra firme (y viceversa) es etiquetado como pixel de frontera. Con este preprocesamiento, la obtención de la poligonal se realizó por medio de una adaptación del algoritmo “marching squares”, que permite obtener una segmentación superresolución por medio de una interpolación geométrica bilineal basada en la relación entre las distancias de los colores de los píxeles de frontera al valor umbral. Esta interpolación permite encontrar los puntos más probables por los cuales debe pasar la poligonal a segmentar. Finalmente, la distancia acumulada de cada segmento de la poligonal permite estimar la longitud de la línea costera. Para la validación de  los resultados obtenidos se tomó como estimación el perímetro de una poligonal representada por una línea en formato vectorial digitalizada en forma manual. De esta manera se pudo verificar que el valor obtenido con los algoritmos desarrollados posee un alto nivel de exactitud.