¿Por qué la corrección radiométrica?

La corrección radiométrica es necesaria para poder comparar las imágenes tomadas en distintos momentos y bajo diferentes condiciones meteorológicas, y para calcular valores de índice fiables.

Los valores de los píxeles de las imágenes dependen de las condiciones de iluminación y de los ajustes del sensor de la cámara, entre otras variables, que suelen cambiar entre los vuelos. La corrección resuelve ese problema compensando las variables externas para estimar una propiedad física del campo. Se trata del factor de reflectancia.

El factor de reflectancia o, más concretamente, el factor de reflectancia hemisférico-direccional, es una medida cuantitativa de la reflexión de la luz por parte de un objeto iluminado por la luz solar directa e indirecta, como el cultivo. Al no depender de variables externas, no debería cambiar entre vuelos a menos que haya un cambio físico en el cultivo.

¿Qué es la corrección radiométrica?

En términos técnicos, la corrección radiométrica se refiere al proceso de calcular una estimación del factor de reflectancia en el objeto a partir de imágenes, teniendo en cuenta la iluminación de la escena y las propiedades del sensor.

En el contexto de la agricultura, es el proceso de eliminar el efecto de factores externos variables, como las condiciones meteorológicas y el sensor de la cámara, para tener una medición de las propiedades físicas del cultivo.

Este proceso se implementa en PIX4Dfields mediante un algoritmo que corrige el valor de cada píxel basándose en un modelo físico del proceso de adquisición de imágenes, en particular, un modelo de la luz que llega al sensor. Son muchos los factores que intervienen en este proceso, entre otros:

• Ajustes del sensor: velocidad de obturación, ISO y apertura.
• Propiedades del sensor: transmisión de la luz en la óptica, detección y digitalización en el chip.
• Condiciones de la escena: luz solar entrante, ubicación de la cámara y orientación.

¿Cómo realiza PIX4Dfields la corrección radiométrica?

PIX4Dfields realiza correcciones radiométricas de forma muy similar a PIX4Dmapper, lo cual se explica en: Corrección radiométrica en PIX4Dmapper.

¿Quiere probar la corrección radiométrica de PIX4Dfields? Regístrese para una prueba gratuita de 15 días y descargue nuestros conjuntos de datos de ejemplo.

PIX4Dfields realiza diferentes tipos de corrección radiométrica, dependiendo de la disponibilidad de las siguientes fuentes de información:

Etiquetas EXIF de la imagen. PIX4Dfields escanea las etiquetas EXIF de la imagen, donde se encuentra la mayor parte de la información requerida por la corrección radiométrica.

Sensor de sol. El uso de un sensor de luz solar mejora los resultados generales de la corrección al incluir más información sobre la iluminación en el campo (irradiación solar y, cuando el hardware lo admite, ángulo solar). Para los modelos de cámara compatibles, esta información se almacena en las etiquetas EXIF de la imagen y es detectada automáticamente por PIX4Dfields.

Objetivos de reflectancia. El uso de un objetivo de calibración radiométrica permite a PIX4Dfields calibrar y corregir las imágenes a la reflectancia según los valores dados por el objetivo de reflectancia. Cuando se utilizan objetivos de reflectancia, las imágenes deben ser importadas para su procesamiento, como las imágenes normales, con el fin de ser utilizadas para la corrección radiométrica.

Perfil térmico. La cámara Parrot Sequoia+ crea un archivo de perfil térmico sequoia_therm.dat que contiene información que se utiliza para la corrección radiométrica. Este archivo debe almacenarse en la misma carpeta que las imágenes y se tiene en cuenta automáticamente.

Condiciones meteorológicas durante la captura. Cuando sea necesario, PIX4Dfields solicitará al usuario esta información. Por lo tanto, es importante observar y guardar las condiciones meteorológicas durante las cuales se adquirió un conjunto de datos.

Las imágenes de entrada se corrigen radiométricamente de forma individual antes de ser compuestas en el ortomosaico.

¿Para qué cámaras se realiza la corrección radiométrica?

Actualmente, las siguientes cámaras son compatibles con la corrección radiométrica en PIX4Dfields:

1. Parrot Sequoia y Sequoia+.
2. Micasense RedEdge, RedEdge-M, RedEdge-P, RedEdge-MX, Altum y Altum-PT.
3. Sentera 6x y Sentera 6x Thermal.
4. DJI P4 multiespectral:
   • La cámara no está totalmente calibrada radiométricamente. El fabricante sólo realiza una calibración relativa: Todas las bandas se calibran con respecto a la banda NIR estándar. Por lo tanto, la cámara no proporcionará factores de reflectancia, sino sólo valores relativos que son proporcionales a la reflectancia.
   • Para obtener los factores de reflectancia es necesario un objetivo de reflectancia. Sin ese objetivo, sólo los índices que se autonormalizan producen resultados significativos, es decir, índices que no dependen del valor absoluto. Ejemplos de estos índices son NDVI, NDRE, VARI, SIPI2, LCI, BNDVI y GNDVI. No se auto-normalizan el TGI y el MCARI.
   • Se desconoce la orientación del sensor de luz solar. Por lo tanto, no se puede tener en cuenta el ángulo del sol y sólo se puede aplicar el tipo de corrección "Irradiación solar". Por lo tanto, las condiciones meteorológicas no son necesarias a la hora de procesar.
5. La Quinta DB2-Vision.
6. Sentera NDRE/NDVI: Tenga en cuenta que esta cámara no proporciona un sensor solar, por lo que la salida es proporcional a la radiancia en el sensor y se requiere un objetivo de reflectancia para obtener los factores de reflectancia.
7. SenseFly modificó la Canon S110 NIR/RE: Tenga en cuenta que esta cámara no proporciona un sensor solar, por lo que la salida es proporcional a la radiancia en el sensor y se requiere un objetivo de reflectancia para obtener factores de reflectancia.
8. Otras cámaras modificadas que proporcionan la información radiométrica requerida: Consulte el artículo sobre los requisitos de las cámaras para obtener más información.

¿Por qué tengo que especificar las condiciones meteorológicas?

El clima y el sol son factores importantes que influyen en las imágenes multiespectrales. Hay que tener en cuenta la nubosidad y la posición solar para minimizar el efecto de los errores de medición causados por los cambios en la luz ambiental. PIX4Dfields permite a los usuarios especificar la cobertura de nubes con opciones de cielo nublado o despejado. Además, si la cámara está equipada con un sensor de luz solar, se realizará una corrección del ángulo del sol bajo cualquier condición meteorológica.

¿Por qué tengo agujeros en mi ortomosaico?

Si algunos píxeles no pueden corregirse radiométricamente, se marcan internamente y no se muestran (es decir, son transparentes). Estos píxeles aparecen como agujeros en el ortomosaico o en las imágenes índice.

Los píxeles no pueden corregirse radiométricamente si están sobreexpuestos o subexpuestos. Esto ocurre con mayor frecuencia en el caso de objetos muy reflectantes, como los coches o los tejados.

¿Cómo puedo crear imágenes de destino de reflexión?

El uso de un objetivo de calibración radiométrica permite a PIX4Dfields calibrar y corregir las imágenes a la reflectancia según los valores dados por el objetivo de reflectancia. Por lo tanto, si la cámara no está calibrada para permitir un flujo de trabajo sin objetivos, el uso de imágenes de objetivos de reflectancia generalmente mejora la precisión de la corrección radiométrica.

PIX4Dfields admite los siguientes objetivos de reflectancia:

• Airinov Aircalib
• Loro
• Panel de reflectancia calibrada MicaSense
• Sentera

Aquí se describe cómo crear buenas imágenes de objetivos de reflectancia: Objetivos de calibración radiométrica

¿Cuál es la diferencia entre PIX4Dfields y PIX4Dmapper en cuanto a la radiometría?

En principio, PIX4Dfields utiliza la misma corrección radiométrica que PIX4Dmapper. Sin embargo, hay algunas pequeñas diferencias en su uso:

1. En PIX4Dmapper, el tipo de corrección puede ser elegido por el usuario. Para facilitar su uso, PIX4Dfields no deja que el usuario elija, sino que determina automáticamente el mejor tipo de corrección posible a partir de los datos, teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas, si procede. A diferencia de PIX4Dmapper, PIX4Dfields también puede hacer la corrección del ángulo del sol para condiciones de nublado. El tipo de corrección que se utilizó se puede encontrar en el informe.
2. PIX4Dfields utiliza una forma diferente, más rápida y menos precisa que PIX4Dmapper para calcular la posición y orientación de la cámara y para unir las imágenes. Como esa información se utiliza en la corrección radiométrica, los valores de reflectancia calculados por PIX4Dfields pueden ser ligeramente diferentes a los de PIX4Dmapper debido a pequeñas diferencias en la orientación de la cámara calculada.

Pruebe PIX4Dfields ahora

Regístrese para una prueba gratuita de 15 días para probar la corrección radiométrica en PIX4Dfields.