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IMAGENES ESTEREO DE RADARSAT
Geometría de un par estéreo de imágenes SAR
Planimetría y altimetría

Geometría de un par estéreo de imágenes SAR
Se sugieren pautas generales para seleccionar pares estéreo de imágenes RADARSAT con el fin de generar modelos de elevación digital (MDE) como una función del relieve y equilibrar la relación disparidad geométrica vs radiométrica.
Tanto las imágenes de lado opuesto como las del mismo lado de órbitas ascendente o descendente pueden ser usadas para formar pares estéreo.
Una solución para reducir el error en elevación es incrementar el ángulo de intersección, es decir incrementar el factor de exageración o el paralaje observado, el cual es usado para determinar la elevación del terreno. Sin embargo, la sensibilidad del ángulo de incidencia puede generar grandes disparidades radiométricas entre las dos imágenes especialmente en radar, también influyen la vegetación y las propiedades del suelo, es decir su interacción con la superficie.
Contrariamente, la óptima visión estereoscópica requiere un par estéreo tan idéntico como sea posible, es decir, con pequeñas disparidades radiométricas, ésto implica un pequeño ángulo de intersección, el cual reduce la disparidad geométrica. Mientras la reducción de una disparidad pueda ser compensada con otra, un intercambio o balance debe lograrse para alcanzar una mejor visión estereoscópica.
En general, para cualquier tipo de relieve es mejor usar un par estéreo del mismo lado, que reduce ambas disparidades, aunque esto no maximize el potencial de radar en estéreo para cualquier topografía. El intercambio entre minimizar disparidades radiométricas y maximizar disparidades geométricas debe tomar en cuenta el terreno y su relieve. Por ejemplo, pares estéreos del lado opuesto sólo pueden ser usados con relieves bajos, por las pocas disparidades radiométricas que existen y la ventaja geométrica.
Algunos efectos de los parámetros del sensor y consideraciones del terreno a tener en cuenta son:
  1. La cantidad de área que se puede considerar en estereoscopía.
  2. La cantidad de detalle que puede ser considerada en estereoscopía.
  3. Posibles barrera para la visión estérea eficáz a travéz de la inversión por el relieve, el escorzo o el sombreado.
Existen problemas que pueden afectar la visualización estérea y que pueden ser corregidos por simples técnicas de procesamiento de imágenes como son:
  1. Las diferencias de escala entre los pares de la imagen: por el uso de diferentes tamaños de grupos de datos o por una representación en rango inclinado que puede corregirse.
  2. Se pueden realizar rotaciones para permitir que el espectador considere un par de imágenes en estereoscopía con mayor facilidad.
  3. Se puede aplicar una corrección del modelo de la antena, cuando el modelo interfiere con la capacidad de visualización del par de imágenes en estéreo.
  4. Las técnicas de filtración se pueden utilizar para reducir el efecto de "sal y pimienta".
Debe recordarse que al ver los pares de imágenes en estéreo, será más fácil percibir profundidad en algunos pares que en otros. Parecerá muy facil y de aspecto natural ver un par estéreo de fotos aéreas o de imágenes de satélites SPOT porque éstos son sistemas ópticos. Nuestros ojos y por lo tanto nuestro cerebro, perciben objetos como los sistemas ópticos. Inicialmente, los pares de imágenes del SAR pueden ser más difíciles de interpretar y de ver en estéreo, debido a que a los seres humanos "no ven" como un sistema del SAR, además de que no somos sensibles a la energía de la microonda, ni "iluminamos" los objetos que estamos mirando con señales de microondas. Algunas señales psicológicas tales como forma y sombra, en las cuales confiamos, son diferentes en imágenes ópticas y SAR.
Puede tomar a nuestros cerebros poco tiempo para integrar la nueva información. Con experiencia, los pares imágenes SAR pueden verse en estereoscopía tan fácilmente como las fotografías aéreas. La experiencia adicional nos permite ver cualquier mezcla de pares en estéreo.

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Planimetría y altimetría
Para realizar el cálculo de coordenadas en planimetría y altimetría de cada punto en la imagen, los algorítmos de cálculo consideran 3 etapas de proceso:
  1. Computo de un modelo estéreo geométrico con puntos GCP.
  2. La correspondencia de las imágenes para la búsqueda de puntos.
  3. La intersección tridimensional de los puntos en ambas imágenes para el cálculo de las coordenadas cartográficas.
Por analogía con la fotogrametría, los criterios que deben ser usados para analizar la configuración estereoscópica y su exactitud potencial en elevación son el ángulo de intersección o su equivalente relación base-altura de vuelo:
  1. Para un par estéreo de lado opuesto, un pequeño Dq con ángulos altos de vista genera un gran paralaje en elevación, más que un Dq grande con ángulos bajos de vista.
  2. Para un par estéreo del mismo lado, el mismo Dq genera gran paralaje en elevación con ángulos altos de vista, más que con ángulos bajos de vista.
Geometría de un par estéreo de lado opuesto
B = base estéreo
H = altura de la plataforma
h= altura del objeto
p = paralaje de elevación
Dtheta.gif (166 bytes) = ángulo de intersección
theta.gif (166 bytes)1, theta.gif (166 bytes)2 = ángulo de vista
Geometría de un par estéreo del mismo lado, ángulo bajo
B = base estéreo
H = altura de la plataforma
h= altura del objeto
p = paralaje de elevación
          
Geometría de un par estéreo del mismo lado, ángulo alto
B = base estéreo
H = altura de la plataforma
h= altura del objeto
p = paralaje de elevación
Aunque altas resoluciones producen una mejor calidad del par estéreo, no cambia la precisión de la ubicación de puntos homólogos en el par estereoscópico para una configuración dada. Los ruidos del tipo "sal y pimienta" (speckle) pese a que no degrada la visión estereoscópica, crean un poco de confusión en el colocación de puntos sobre sitios extremos del par estéreo.
La presencia de un filtro reduce la exactitud en el relieve bajo, disminuyendo el contraste de la imagen, pero reduce las disparidades radiométricas en el relieve medio para mejorar los resultados.
Existen una serie de errores que influyen en los parámetros que generan el modelo de correción geométrica y que se pueden propagar a traves de la imagen, tales como:
  1. Errores en la estimación del rango inclinado.
  2. Fallo en el cálculo del valor del pixel generado por la frecuencia doppler.
  3. Errores debido a los cálculos de las efemérides del satélite.
  4. Errores del elipsóide
El modelo estéreo configurado es generado con un iterativo ajuste de mínimos cuadrados que posibilita a los parámetros del modelo ser ajustados con los GCPs.
La intersección tridimensional estereoscópica es generada usando el modelo geométrico previamente computado para convertir las coordenadas en pixel de ambas imágenes. La transformación establece una correspondencia del par estéreo a datos tridimensionales en función del cálculo del paralaje y elevación.
Las coordenadas cartográficas (planimetría y altimetría) en el sistema de proyección definido por el usuario son determinadas por la medición de cada punto en un proceso de intersección tridimensional de mínimos cuadrados basado en las ecuaciones del modelo geométrico y los parámetros.
Tipos de terreno
Latitud geográfica
Configuración estérea de lado opuesto
Configuración estérea del mismo lado
Angulo pequeño de intersección
Angulo grande de intersección

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