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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-04112018-180704


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
PINELLI, LUCA
URN
etd-04112018-180704
Titolo
Un metodo per la stima dei parametri atmosferici in immagini Iperspettrali nell'Infrarosso Termico
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Relatori
relatore Prof. Diani, Marco
relatore Prof. Corsini, Giovanni
relatore Prof. Acito, Nicola
Parole chiave
  • Iperspettrale
  • Telerilevamento passivo
  • Infrarosso termico
  • Compensazione Atmosferica
Data inizio appello
27/04/2018
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
27/04/2088
Riassunto
Il telerilevamento iperspettrale permette di ricavare informazioni qualitative e quantitative sull’ambiente e oggetti posti a distanza, mediante la misura della radiazione elettromagnetica (emessa, riflessa o trasmessa), che interagisce con le superfici fisiche di interesse. Attraverso la misura della radianza al sensore, nella regione dell’infrarosso termico (8-14 μm), è possibile identificare gli oggetti presenti nella scena e la loro temperatura, utilizzando tecniche denominate temperature emissivity separation (TES). L’applicazione di tali tecniche è subordinata alla correzione atmosferica dei dati; la radianza al sensore, infatti, dipende dall’interazione dell’atmosfera con la radianza della superficie.
Nell’infrarosso termico, la suddetta correzione gioca un ruolo fondamentale, in quanto i contributi radiativi dell’atmosfera alterano, in molte applicazioni in maniera sensibile, l’emissione legata alla superficie terrestre, principale fonte di energia radiante in questo intervallo spettrale.
La separazione dei contributi atmosferici da quelli emessi dalla superficie, prende in letteratura il nome di compensazione atmosferica.
Per poter discriminare e quantificare tali contributi, è necessario introdurre un modello di trasferimento radiativo al sensore, che prenda in esame le seguenti grandezze radiometriche: trasmittanza atmosferica, tiene conto dell’assorbimento atmosferico; radianza atmosferica upwelling , quantifica il contributo radiativo atmosferico direttamente ricevuto dal sensore; radianza atmosferica downwelling che concorre al contributo radiativo riflesso dalla superficie.

Lo scopo di questa tesi è sviluppare un metodo per la stima di tali grandezze radiometriche.
Dopo una rassegna dei vari metodi di compensazione atmosferica utilizzabili nell’infrarosso termico, evidenziando le peculiarità di ciascuno di essi, si è deciso di implementare il metodo ISAC (IN SCENE ATMOSPHERIC COMPENSATION), il più utilizzato in letteratura tra quelli basati sui dati acquisiti. Poiché tale algoritmo fornisce solo la stima della radianza upwelling e trasmittanza, è stato sviluppato un ulteriore metodo, proposto recentemente in letteratura per la stima della radianza downwelling, che ricorre ad una tecnica TES come ausilio. Usando ambo le tecniche si è implementato un metodo completo per la compensazione atmosferica, obiettivo di questa tesi.
Le prestazioni di tale metodo sono state valute utilizzando un insieme di dati simulati al variare della temperatura media della superficie, della concentrazione di vapore d’acqua e del rapporto segnale rumore. Come ultima analisi, il metodo per la compensazione è stato utilizzato su un’immagine reale acquisita dal sensore iperspettrale HyTES.
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