OFF-22_III.2.5 Notie van spikkel voor radarbeelden

Samenvatting

III - WAT IS EEN DIGITAAL BEELD?

 


2- KENMERKEN VAN EEN BEELD
 

2.5- Notie van spikkel voor radarbeelden

Een pixel vertegenwoordigt altijd een bepaald oppervlak of volume dat verschillende elementen bevat, die elk het ontvangen signaal geheel of gedeeltelijk opnieuw uitzenden. In het radarbereik heeft dit signaal, dat door elk element in de pixel wordt uitgezonden, een amplitude en een fase. Het waargenomen signaal van de pixel is dus samengesteld uit al deze opnieuw uitgezonden signalen.

Een amplitude en een fase kunnen worden weergegeven door een vector. Het is dus de som van deze vectoren die de totale respons van de pixel zal vormen.

Gezien het groot aantal objecten dat in een pixel aanwezig is, kan deze som willekeurig lijken en in elk geval zeer sterk verschillen van pixel tot pixel. Deze variatie geeft aanleiding tot wat de “spikkel” wordt genoemd en geeft het beeld van de amplitude een korrelig uiterlijk.

De spikkel wordt gezien als een vectorsom van elk van de componenten van de pixel. Voorbeeld in het geval van een hoog resolutie beeld (luchtradar).

Hoewel het radarbeeld er uiterlijk willekeurig lijkt uit te zien, is dit helemaal niet het geval. Als twee waarnemingen plaatsvinden onder precies dezelfde omstandigheden (dezelfde baan, dezelfde kijkhoek en hetzelfde waargenomen terrein), dan zal elk element van de pixel op dezelfde manier reageren op het ontvangen signaal. De spikkel is dus deterministisch. Met andere woorden, indien de omstandigheden niet te veel veranderen tussen twee opnamen, dan blijft de spikkel grotendeels behouden. Dit maakt het mogelijk om twee opeenvolgende radarbeelden te “interfereren”, dat wil zeggen het faseverschil tussen twee opeenvolgende beelden van dezelfde scene te berekenen en te gebruiken. Dit wordt radarinterferometrie (InSAR) genoemd.

Interferogram van de vulkaan Nyiragongo in het Kivu-bekken (oostelijke DRC), verkregen uit TanDEM-X-gegevens (2012-07-21) voor het monitoren van het lavameer en de lava-afzettingen. Bron: STEREO-project MUZUBI.