Metoda hlavních komponent, transformace RGB - IHS

osnona

seznam příkazů

metoda hlavních a obecných komponent

Multispekrální obrazové kanály velmi často obsahují korelace a to díky podobné spekrální odezvě sledovaných objektů nebo mírně se překrývající funkci filtru spekrálního skeneru. Metoda hlavních komponent (Principal Component Transformation) provede transformaci těchto dat do nového spekrálního prostoru bez korelací mezi jednotlivými kanály. To ve svém důsledku vede ke koncentraci obrazové informace do menšího počtu kanálů.

Jak ukazuje obr. č.1 a 2, metoda je založena na transformaci původního multispekrálního datasetu do nového spekrálního souřadnicového systému.

Obr. č.1: Redukce dat příznakového prostoru dvou kanálů satelitního snímku, amplituda A se redukuje na A' - převzato z GRASS příručky

Obr. č.2: Zobrazení bodových dat jako standardizovaných datových vektorů x₁ až x₅ s prvními dvěma přidruženými ortogonálními komponentami - vektory *PCA₁* a *PCA₂* v polárním zobrazení (vlevo) a bodová data v kartézském souřadnicovém systému (vpravo) - převzato z GRASS příručky

První kanál po transformaci (označme jej PC1) obsahuje maximální stupeň možné variance původních obrazových vrstev. Druhý kanál (PC2) pokrývá maximální varianci, která není obsažena v prvním kanálu. Další PC kanály obsahují zbytkové variance. Přičemž počet PC kanálů odpovídá počtu vstupních pásem. Poslední PC kanály nicméně obsahují pouze nekorelovaný šum. Tuto metodu tak lze použít pro zmenšení nároku na úložný prostor, obrazová informace je koncentrována v menším počtu kanálů.

Metoda hlavních komponent je v GRASSu dostupná pomocí modulu i.pca. Modul vyžaduje seznam vstupních obrazových vrstev (nejméně dvě), prefix pro výstupní kanály, volitelně je možné provést změnu rozsahu DH (parametr rescale).

GRASS > g.region rast=tm1
#transformace hlavních komponent v GRASSu
#
GRASS > i.pca in=tm1,tm2,tm3,tm4,tm5,tm7 out=pc

Před dalším zpracováním nastavíme tabulku barev (hromadně pro všechny PC kanály):

#hromadné nastavení tabulky barev pro kanály PC
GRASS > for pc in `g.mlist pat=pc*`;do \
r.colors map=$pc color=grey.eq;\
done