Docente: Giovanni CORSINI
Numero totale di ore di lezione (L): 40
Numero totale di ore di esercitazione (E): 20
Prerequisiti: Conoscenze di analisi, sintesi, rivelazione e stima parametrica di segnali.
Obiettivi:
Il corso ha lo scopo di presentare allo studente le principali metodologie per la misura a distanza e mappaggio di grandezze fisiche che hanno interesse in problemi diagnostici e di previsione. Vengono illustrati da un punto di vista sistemistico i sensori di tipo optoelettronico e radar approfondendo in particolare gli aspetti progettuali della definizione delle specifiche prestazionali. Le metodologie di osservazione vengono presentate ricorrendo a modelli concettuali che rappresentano in maniera sintetica sia gli aspetti fisici che quelli tipici dell'elaborazione dei segnali multidimensionali.
Ulteriori attività di apprendimento:
Sono previste esercitazioni al calcolatore per lo sviluppo di programmi per l'analisi di immagini telerilevate in ambiente MATLAB.
Programma di massima:
INTRODUZIONE
Lo spettro elettromagnetico. La misura a distanza di grandezze fisiche. Accuratezza della misura e problemi di rappresentazione. Ricostruzione di Immagini o Sezioni da Proiezioni: La trasformata di Radon. Il teorema della proiezione-sezione. Il metodo di retroproiezione. Ricampionamento nel dominio della frequenza. Cenno ai principali metodi di tomografia. (L: 4; E: 2)
IL TELERILEVAMENTO PASSIVO
Richiami di teoria della radiazione. Emissione e riflessione diffusa. Leggi di Planck, Wien e Stephan-Boltzman. Il trasferimento radiativo in atmosfera. Richiami di ottica geometrica e ottica fisica. La risposta impulsiva di un sistema ottico. Funzione di trasferimento e funzione di trasferimento della modulazione. Aberrazioni. Sistemi optoelettronici: Conversione analogico-numerica. Indici di prestazione: risoluzione, campo di vista, sensitività, potenza equivalente di rumore. Telecamere e termocamere. Sistemi a scansione.(L: 14; E: 6)
SENSORI E SISTEMI PASSIVI PER L'OSSERVAZIONE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE
Classificazione delle piattaforme satellitari. Legge delle orbite, frequenza di passaggio, copertura. Radiometri, spettroradiometri, scanner multispettrali. (L: 2)
ANALISI DI DATI MULTISPETTRALI:
Modello del metodo di misura. Correzione radiometrica. Correzioni degli effetti atmosferici e di riflessione. Stima dei parametri otticamente attivi. E Stima della temperatura superficiale. Sistemi di coordinate geografiche e metodi di rimappaggio dei dati. Cenno al problema della validazione. Metodi di analisi di sequenze temporali di immagini multidimensionali. (L:10; E: 6)
IL TELERILEVAMENTO ATTIVO:
La diffusione dell'energia elettromagnetica da una superficie. Coefficiente di retrodiffusione e superficie equivalente radar. Il Radar ad apertura sintetica. Risoluzione in azimut. Il SAR non focalizzato e focalizzato. Risoluzione in distanza. Algoritmi per la ricostruzione di immagini radar ad elevata risoluzione. Compressione in distanza e compressione in azimut. Parametri di progetto dei sistemi SAR da piattaforma satellitare. Esempi di applicazione per studi oceanografici. (L: 10; E: 6)
Testi di riferimento:
- R.A. Schowengerdt, Remote Sensing: Models and methods for Image Processing, Academic Press, 1997.
- Appunti dalle Lezioni.
Modalità di svolgimento dell'esame:
Prova orale che include la realizzazione e la discussione di un esempio di un metodo di elaborazione in ambiente MATLAB.
Iscrizione all'esame on-line sul sito web https://esami.unipi.it/esami/.