interimage - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser...

51
InterIMAGE 1.23 Manual de Referˆ encia www.lvc.ele.puc-rio.br/projects/interimage

Upload: others

Post on 17-Feb-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

InterIMAGE

1.23

Manual de Referencia

www.lvc.ele.puc-rio.br/projects/interimage

Page 2: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Sumario

1 Introducao 1

2 Conceitos Basicos 22.1 Rede Semantica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.2 Operadores Top-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.3 Operadores Bottom-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.4 Regras de Decisao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.5 Controle da Interpretacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3 Interface do Sistema 113.1 Janela Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.1 Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.2 Barra de Ferramentas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1.3 Janela Semantic Net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1.4 Janela Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.1.5 Janela Node Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.1.6 Visualizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.1.7 Janela Object Information . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2 Janela New/Edit Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2.1 Formatos de Recursos Suportados . . . . . . . . . . . . 23

3.2.2 Tamanho Maximo de Imagem . . . . . . . . . . . . . . 24

3.2.3 Recursos em Diferentes Resolucoes . . . . . . . . . . . . 24

3.3 Janela Decision Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3.1 Blocos Construtores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3.2 Barra de Ferramentas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.3.3 Regra para o Nıvel Superior/Inferior . . . . . . . . . . . 27

3.3.4 Aba Decision Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.3.5 Aba Source Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.3.6 Janela Insert/Edit Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.7 Janela Insert/Edit Selection . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.3.8 Janela Insert/Edit Expression . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3.9 Janela Insert/Edit Membership . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3.10 Janela Membership Function . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.3.11 Janela Insert/Edit Aggregation . . . . . . . . . . . . . . 34

3.3.12 Janela Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4 Janela Analysis Explorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.4.1 Control Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.4.2 Analysis Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.5 Janela Shapefile Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.6 Janela Samples Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

ii

Page 3: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

SUMARIO Sumario

4 Tutoriais 434.1 Instalando o InterIMAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

iii

Page 4: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Sumario SUMARIO

iv

Page 5: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

1 Introducao

O InterIMAGE e uma iniciativa de desenvolvimento de software de codigoaberto que faz parte de um projeto de cooperacao cientıfica internacional lide-rada pelo Laboratorio de Visao Computacional do Departamento de EngenhariaEletrica da Pontifıcia Universidade Catolica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) e pelasdivisoes de Processamento de Imagens e de Sensoriamento Remoto do InstitutoNacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

O InterIMAGE e um sistema multi-plataforma para interpretacao automaticade imagens escrito em C++ e Qt. O sistema fornece suporte para a integracaode operadores de processamento de imagens externos que podem ser codificadosem qualquer linguagem de programacao ou ate mesmo serem programas pro-prietarios. Em seu pacote basico o InterIMAGE oferece, contudo, um conjuntode operadores montados com as funcoes e classes fornecidas pela bibliotecaTerraLib [1] chamado TerraAIDA (http://www.dpi.inpe.br/terraaida).

O InterIMAGE baseia-se no aplicativo GeoAIDA [2], desenvolvido pelo Ins-tituto de Tecnologia de Informacao da Universidade de Hannover, Alemanha,e herdou deste sistema a sua caracterıstica funcional basica, alem de estrutu-ras de conhecimento e mecanismos de controle. Uma nova interface graficabem como funcionalidade de representacao de conhecimento e operadores deprocessamento de imagem foram posteriormente adicionados ao sistema.

E possıvel acessar uma versao on-line deste manual em nosso wiki (http://wiki.

dpi.inpe.br/doku.php?id=interimage). Relatorios sobre problemas, pedidos deinformacoes adicionais e sugestoes sobre novas funcionalidades podem ser en-viadas para lvc [email protected].

1

Page 6: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

2 Conceitos Basicos

A Figura 2.1 descreve os componentes do processo de interpretacao no In-terIMAGE. O sistema implementa uma estrategia de controle de interpretacaoespecıfica, direcionada por um modelo de conhecimento estruturado atravesde uma rede semantica. O controle da interpretacao (Secao 2.5) e executadopelo nucleo do sistema, que usa como entrada um conjunto de imagens geo-referenciadas, camadas de SIG, dados de elevacao digital ou outros tipos dedados geo-registrados. Atraves da interpretacao da cena, os dados de entradasao processados com ajuda de programas externos, denominados operadorestop-down e bottom-up.

Figura 2.1: Componentes do processo de analise.

Os operadores top-down sao responsaveis pela particao da cena em regioes,consideradas como hipoteses de objetos. Trata-se de uma classificacao prelimi-nar, que identifica segmentos com o potencial de pertencer a cada uma dessasclasses. Os operadores bottom-up refinam as classificacoes produzidas na etapatop-down, confirmando-as ou rejeitando-as e resolvendo eventuais conflitos es-paciais entre elas. No final do processo de interpretacao, as hipoteses validadastornam-se instancias de objetos.

A saıda do processo de interpretacao e uma descricao simbolica da cena,consistindo principalmente de uma rede de instancias de objetos e de imagensrotuladas que correspondem as regioes associadas as classes de objetos. Apartir das imagens rotuladas o sistema permite a criacao de diferentes mapastematicos representando os diferentes nıveis de conceitos na rede semantica.

2

Page 7: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

2.1 Rede Semantica Conceitos Basicos

2.1 Rede Semantica

Figura 2.2: Rede Semantica.

Um modelo de conhecimento no InterIMAGE contem informacoes usadas peloprocesso de controle para a interpretacao de uma cena. E representado atravesde uma rede semantica (Figura 2.2), onde a organizacao dos nos e hierarquica,sendo que cada no pode ser associado somente a um no superior (pai) e a umou mais nos subordinados (filhos). ä Janela Semantic Net

na pagina 14

Cada no na rede semantica corresponde a uma classe de objetos que se esperaencontrar na cena. Os nos possuem propriedades, tais como os operadorestop-down e bottom-up associados, bem como parametros genericos e outros,especıficos dos operadores.

2.2 Operadores Top-Down

Ao construir o modelo de interpretacao, o usuario associa operadores top-down a cada no da rede semantica. A tarefa do operador top-down e identificarobjetos na imagem sob analise que tem chances de pertencer a classe corres-pondente ao no semantico ao qual esta associado. ä Janela Node Editor na

pagina 20

Os operadores top-down sao programas executaveis, chamados pelo nucleo dosistema durante o processo de interpretacao. Eles podem em princıpio processarnao somente imagens, mas tambem qualquer tipo de informacao geo-registrada,incluindo dados vetoriais de uma base de dados SIG, modelos digitais de elevacaoou outros tipos de dados raster.

3

Page 8: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Conceitos Basicos 2.3 Operadores Bottom-Up

Quando o nucleo chama o operador top-down, ele passa para o operadorinformacoes sobre os limites da regiao geografica a ser processada. Esta regiaode interesse (ROI) e definida por um outro operador top-down associado a umno ancestral. Alguns operadores top-down podem associar valores de confiancaas hipoteses identificadas por ele, que poderao mais tarde ser utilizados para aavaliacao dessas hipoteses por um operador bottom-up.

Regras de decisao (Secao 2.4) podem ser explicitamente definidas pelo usuariopara pos-processar os objetos identificados pelo operador. Propriedades dashipoteses de objetos podem ser usadas nesse contexto. Esse processamentopode significar simplesmente descartar algumas hipoteses, calcular novos valoresde confianca ou mesmo refinar a classificacao preliminar.

E possıvel marcar um no da rede semantica como TopDown Multi-Class. Sopode haver um no deste tipo para os nos filhos do mesmo pai. Dessa maneira, ooperador top-down associado a este no sera responsavel por identificar objetosna imagem nao apenas da classe respectiva, mas tambem das classes dos nosirmaos. Neste caso, os operadores associados aos nos irmaos nao serao execu-tados. O operador associado ao no multi-class precisara ser capaz de identificarobjetos de mais de uma classe ou uma regra de decisao devera ser criada paraesse proposito.

O sistema fornece um operador top-down padrao chamado Dummy Top-down. Esse operador tera como saıda uma unica regiao que e igual ao ROIdefinido no no pai do no ao qual esta associado. Esse operador permite definiro valor de confianca da sua saıda e a imagem de projeto a que sera associado.Contudo, nao permite a utilizacao de regra de decisao devido a caracterısticado seu processamento.

Nota

Para informacoes sobre outros operadores top-down e seus parametros visitehttp://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=interimage:operators documentation.

2.3 Operadores Bottom-Up

Operadores bottom-up tambem podem ser associados a cada no da redesemantica. O operador bottom-up processa as hipoteses dos nos filhos do noao qual esta associado, geradas na etapa top-down. Ele pode validar e descartarhipoteses, ou resolver eventuais conflitos espaciais.ä Janela Node Editor na

pagina 20

Os operadores bottom-up tambem sao programas executaveis, chamados pelonucleo do sistema durante o processo de interpretacao. A entrada de tais ope-radores e uma lista de regioes, sendo que cada regiao esta associada a umahipotese de objeto pertencente as classes dos nos filhos.

4

Page 9: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

2.4 Regras de Decisao Conceitos Basicos

Regras de decisao (Secao 2.4) podem ser explicitamente definidas pelo usuariopara pos-processar o julgamento realizado pelo operador. Propriedades dashipoteses de objetos podem ser usadas nesse contexto. Esse processamentopode significar descartar/validar hipoteses ou resolver conflitos espaciais. Ashipoteses validadas passam a ser consideradas instancias de objetos.

E importante notar que as instancias de objetos podem, num momento pos-terior do processo de interpretacao, ser descartadas. Isto acontecera se umahipotese de objeto de nıvel mais elevado for descartada.

O operador tambem agrupa as instancias de objetos, associando a cada grupouma regiao equivalente a uniao das regioes associadas a cada instancia. Osgrupos originarao novas hipoteses de objetos para o no da rede semantica aoqual o operador esta associado, substituindo a hipotese original, conforme seraesclarecido na Secao 2.5.

O sistema fornece um operador bottom-up padrao chamado Dummy Bottom-Up. Esse operador nao realiza nenhum processamento, ficando a cargo da regrade decisao realizar todo o julgamento das hipoteses de objetos dos nos filhos.

Nota

Para informacoes sobre outros operadores bottom-up e seus parametros visitehttp://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=interimage:operators documentation.

2.4 Regras de Decisao

Regras de decisao podem ser usadas tanto para reclassificar hipoteses deobjetos gerados por operadores top-down ou para decidir entre hipoteses deobjetos concorrentes, durante a etapa bottom-up. As regras de decisao definidaspara um no qualquer da rede semantica sao executadas sempre apos a execucaodos operadores top-down e bottom-up associados aquele no. ä Janela Node Editor na

pagina 20

ä Janela Decision Rulena pagina 24

O InterIMAGE possui uma interface grafica especıfica (Secao 3.3) para apoiara definicao de regras de decisao. Atraves desta interface o usuario pode codificaras regras de forma simples, cujos elementos basicos, denominados de blocosconstrutores, sao apresentados na figura abaixo.

Uma regra de decisao processa e apresenta como saıda um conjunto de ob-jetos. Pode-se considerar que os passos basicos de uma regra de decisao sao:(i) selecionar um conjunto de objetos; (ii) filtrar este conjunto de objetos (des-cartando objetos dentro do conjunto); (iii) atribuir um grau de pertinencia aosobjetos dentro do conjunto; e (iv) resolver conflitos espaciais entre os objetosdo conjunto. Este ultimo passo so faz sentido para regras de decisao associadas

5

Page 10: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Conceitos Basicos 2.4 Regras de Decisao

Figura 2.3: Blocos construtores de uma regra de decisao.

a etapa bottom-up. Os passos enumerados acima podem ser combinados dediferentes formas para a criacao de regras complexas.

O bloco construtor Class permite a selecao de objetos de uma determinadaclasse (associada a um no da rede semantica). A partir dele cria-se um conjuntode objetos, que pode ser unido a outro conjunto atraves do bloco Join. A Figura2.4 mostra uma regra de decisao bottom-up simples para o no Vegetacao darede semantica mostrada na Figura 2.2. Basicamente o que a regra faz eselecionar todas as hipoteses de objetos gerados na etapa top-down para os nosArborea e Rasteira, unir estas hipoteses (atraves do bloco Join) e resolveros conflitos espaciais entre as hipoteses de objetos das duas classes (atravesdo bloco Classify, especializado na regra para o bloco Spatial Resolve). Einteressante observar que se houver um conflito espacial apenas parcial entreuma hipotese de Rasteira e uma hipotese de Arborea, a hipotese com o menorgrau de pertinencia nao sera completamente descartada - apenas a regiao queintercepta a outra hipotese sera suprimida, i.e., a regiao da hipotese de menorgrau de pertinencia ficara menor.

Figura 2.4: Um exemplo de regra de decisao bottom-up.

Numa regra de decisao, o InterIMAGE pode calcular uma variedade de atribu-tos para as hipoteses de objetos selecionados, atributos baseados em valores es-pectrais, forma, textura e caracterısticas topologicas dos segmentos de imagemassociados aquelas hipoteses. Estes atributos podem ser usados para selecionarobjetos dentro de um conjunto, atraves do bloco Selection, com um limiardefinido pelo usuario. Na Figura 2.5 uma combinacao de blocos de selecao eusada para filtrar o conjunto de objetos criados na etapa top-down para a classe

6

Page 11: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

2.4 Regras de Decisao Conceitos Basicos

Arborea. Todos os objetos da classe que nao atendam aos criterios de selecaoserao removidos do conjunto.

O bloco Expression permite a criacao de variaveis com nomes definidos pelousuario a partir de atributos das hipoteses de objetos. Estas variaveis sao as-sociadas a cada hipotese de objeto, ou seja, para cada objeto diferente elapode ter um valor distinto. Na Figura 2.5, o bloco Expression e usado paraarmazenar o valor do atributo brightness de cada hipotese. Esta variavel eposteriormente usada em um bloco de selecao. O bloco Expression permitea criacao de expressoes aritmeticas complexas a partir dos atributos calculadospelo InterIMAGE.

O bloco Membership permite que o usuario defina um grau de pertinenciapara os objetos, o que pode ser feito atraves da combinacao de funcoes depertinencia, como mostrado na Figura 2.5. O bloco Aggregation permite aagregacao de valores de atributos para o conjunto de objetos selecionados.

Figura 2.5: Um exemplo de regra de decisao top-down.

A Figura 2.5 mostra um exemplo de uma regra de decisao top-down simplespara o no Arborea da rede semantica da Figura 2.2. Neste caso um operadortop-down de segmentacao foi associado ao no Arborea. Inicialmente, todosos segmentos para os quais o brilho e a razao da media da banda 4 sejammaiores que determinados limiares sao selecionados para serem consideradoshipoteses de Arborea. Em seguida cada hipotese selecionada recebe um valorde pertinencia equivalente ao valor mınimo entre as funcoes de pertinenciaFuzzyML2 e FuzzyML3, definidas respectivamente sobre os valores mediosdos pixels que compoe os segmentos correspondentes para as bandas 2 e 3 daimagem. As funcoes de pertinencia sao definidas interativamente pelo usuario.A funcao FuzzyML2 e mostrada na Figura 2.6.

7

Page 12: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Conceitos Basicos 2.5 Controle da Interpretacao

Figura 2.6: Um exemplo de funcao de pertinencia.

A ultima operacao de uma regra de decisao e uma operacao de uniao. Estaoperacao e responsavel pelo agrupamento espacial do conjunto de hipotesesselecionadas ao final da regra de decisao. Ha tres possibilidades: Merge All -todas as hipoteses sao combinadas em uma unica hipotese, que pode cobrir umaarea nao contıgua; Merge Connected - cada grupo de hipoteses conectadasespacialmente sao combinadas em uma unica hipotese, que cobrira uma regiaocontıgua; ou No Merge - as hipoteses resultantes da regra de decisao nao saounidas.

2.5 Controle da Interpretacao

A principal tarefa do nucleo do sistema e o controle do processo de inter-pretacao, que consiste de dois passos complementares: top-down e bottom-up.

No passo top-down o processo de controle percorre os nos da rede semantica,da raiz ate os nos-folha, chamando os operadores e regras de decisao top-down associados a cada no. O processamento top-down ocorre em paralelocom relacao aos ramos da rede semantica. Hipoteses de objeto associadasaos nos da rede sao criadas durante este processo e organizados numa redede hipoteses. Quando o processamento alcanca os nos folha, comeca o passobottom-up. A partir daı, o processo de controle passa a visitar os nos na direcaooposta, chamando os respectivos operadores e regras de decisao bottom-uprecursivamente ate que o no raiz seja alcancado, e que uma rede de instanciastenha sido criada. Neste processo as hipoteses de objeto sao descartadas outransformadas em instancias de objetos. Uma descricao mais formal do processode interpretacao e apresentada na Figura 2.7.

N representa um no generico de uma rede. N ′ e um no filho de N . N ′′ e filhode N ′ e assim por diante. TN denota uma rede estruturada hierarquicamente,ou seja, uma arvore, e N ′

m e N ′n designam diferentes nos num mesmo nıvel

hierarquico de TN .

8

Page 13: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

2.5 Controle da Interpretacao Conceitos Basicos

Figura 2.7: Fluxograma do processo de interpretacao.

Seja S um no da rede semantica TS e sejam H e I os nos das redes TH eTI , criados pelo processo de interpretacao. H representa o no associado a umahipotese de objeto e I representa um no associado a uma instancia de objeto.

Seja R a representacao de uma regiao na cena a qual os nos H ou I estaoassociados. R′ portanto esta associado seja a H ′ ou I ′. Considerando a redede hipoteses TH , todos os R′ associados aos nos H ′ sao sub-conjuntos de R;considerando a rede de instancias TI , todos os pares R′

m e R′n associados aos

nos I ′m e I ′n estao desconectados (nao se interceptam espacialmente).

O objetivo do processo de interpretacao e criar uma rede de instancias TI euma correspondente rede de regioes TR, aplicando o conhecimento representadoatraves da rede semantica TS na interpretacao da regiao R. Inicialmente e criadaa rede TH de hipoteses e gradualmente os nos hipotese H sao substituıdos pornos instancia I, de modo que no final do processo, a rede TI esteja completa.

O processamento top-down e apresentado no centro da Figura 2.7. Elecomeca (na figura) no ponto onde o no hipotese H, associado a regiao R eao no da rede semantica S, ja foi criado. A partir deste ponto, o controle passarecursivamente aos nos S′.

Nos de hipotese H ′mi sao gerados atraves da execucao de um operador e

regra de decisao (se houver) top-down associada ao no semantico S′m, sobre

a regiao R. Os nos H ′mi estao associados as regioes R′

mi. Se um operadorDummy Top-down estiver associado ao no S′

m, um simples no hipotese, H ′ml,

9

Page 14: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Conceitos Basicos 2.5 Controle da Interpretacao

sera associado a toda a regiao definida pelo seu no pai H. R′ml neste caso sera

igual a R.

Se S′m possuir filhos, o procedimento mencionado no paragrafo anterior sera

repetido para cada H ′mi ate que os nos folha da rede semantica sejam al-

cancados. Neste ponto comeca o processamento bottom-up (a direita na Fi-gura 2.7), iniciando com os pais dos nos folha. O operador e regra de decisaobottom-up associados a S′

m serao executados para H ′m assim que todos os nos

H ′′ni tenham sido criados - o ındice n identifica os descendentes diretos de H ′

m.O operador/regra avaliara entao os nos hipoteses H ′′

ni e decidira se eles seraotransformados em nos instancia I ′′n ou removidos da rede. Adicionalmente o ope-rador/regra bottom-up tornara as regioes R′′

ni associadas aos nos I ′′ni disjuntas(resolvendo eventuais conflitos espaciais).

O operador/regra bottom-up por sua vez agrupara os nos I ′′n e gerara novosnos de hipoteses H ′

g aos quais os nos instancia estarao conectados. H ′g entao

sera colocado na rede de hipoteses e associado ao no H, sendo o no originalH ′

m removido. O controle entao e passado para o no H, para a avaliacao eagrupamento dos nos H ′. O processamento bottom-up continua ate que o noraiz da rede de hipoteses e processado. Neste ponto a rede de instancias TI

estara completa.

10

Page 15: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3 Interface do Sistema

Este capıtulo guiara voce atraves dos principais elementos de interface dosistema como: menus, barras de ferramentas, caixas de dialogo e janelas.

3.1 Janela Principal

Figura 3.1: Janela Principal.

Os elementos da janela principal (Figura 3.1) sao:

3.1.1 Menus

3.1.1.1 Menu File

O menu File (Figura 3.2) oferece as seguintes opcoes:

New Project - Cria um novo projeto de interpretacao. ä Janela New/EditProject na pagina 22

Open Project - Abre um projeto existente.

Edit Project - Edita o projeto atual.

Save Project - Salva o projeto atual.

11

Page 16: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.1 Janela Principal

Figura 3.2: Menu File.

Close Project - Fecha o projeto atual.

Exit - Encerra o programa.

Abaixo da opcao Exit e oferecida uma lista de projetos recentes, tornandofacil retornar a um projeto anterior em que se estava trabalhando.

3.1.1.2 Menu View

Figura 3.3: Menu View.

O menu View (Figura 3.3) oferece as seguintes opcoes:

Semantic Net - Exibe a janela de edicao da rede semantica.

Layers - Exibe a janela de edicao de camadas.

Node Editor - Exibe a janela de edicao do no semantico.

Object Information - Exibe a janela de visualizacao de atributos dos objetos.

Analysis Explorer - Ferramenta que auxilia na construcao do modelo de inter-pretacao.ä Janela Analysis

Explorer na pagina 36

12

Page 17: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.1 Janela Principal Interface do Sistema

Shapefile Editor - Ferramenta para criacao e edicao de shapefiles. ä Janela Shapefile Editorna pagina 39

Samples Editor - Ferramenta para segmentacao, coletagem de amostras eclassificacao manual de polıgonos. ä Janela Samples Editor

na pagina 40

3.1.1.3 Menu Actions

Figura 3.4: Menu Actions.

O menu Actions (Figura 3.4) oferece as seguintes opcoes:

Execute - Inicia a interpretacao de um projeto.

Undo - Desfaz o ultimo passo da interpretacao.

Continue - Continua o processo de interpretacao ate achar outro ponto deparada. Se este nao existir, executa a interpretacao ate o final.

Step - Avanca um passo na interpretacao.

Delete Temporary Files - Apaga os arquivos temporarios criados durante ainterpretacao.

3.1.1.4 Menu Help

Figura 3.5: Menu Help.

O menu Help (Figura 3.5) oferece as seguintes opcoes:

Help Content - Abre a pagina do wiki (http://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=

interimage) onde esta concentrada a documentacao do programa.

13

Page 18: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.1 Janela Principal

Home Page - Abre a pagina do InterIMAGE (http://www.lvc.ele.puc-rio.br/

projects/interimage) na internet.

About - Exibe informacoes sobre o programa.

3.1.2 Barra de Ferramentas

Figura 3.6: Barra de Ferramentas.

A Barra de Ferramentas (Figura 3.6) oferece as seguintes opcoes:

Execute - Executa a interpretacao de um projeto.

Debug Mode - Liga/desliga o modo de depuracao.

Undo - Desfaz o ultimo passo da interpretacao.

Continue - Continua o processo de interpretacao ate achar outro pontode parada. Se este nao existir, executa a interpretacao ate o final.

Step - Avanca um passo na interpretacao.

Analysis Explorer - Ferramenta que auxilia na construcao do modelo deinterpretacao.ä Janela Analysis

Explorer na pagina 36

Shapefile Editor - Ferramenta para criacao e edicao de shapefiles.ä Janela Shapefile Editorna pagina 39

Samples Editor - Ferramenta para segmentacao, coletagem de amostrase classificacao manual de polıgonos.ä Janela Samples Editor

na pagina 40

Delete Temporary Files - Apaga os arquivos temporarios criados durantea interpretacao.

3.1.3 Janela Semantic Net

Esta janela (Figura 3.7) permite criar e editar uma Rede Semantica de formainterativa.

14

Page 19: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.1 Janela Principal Interface do Sistema

Figura 3.7: Janela Semantic Net.

Figura 3.8: Menu de contexto.

Ao se clicar em um no da rede com o botao direito do mouse, um menu decontexto (Figura 3.8) e exibido com as seguintes opcoes:

Copy - Copia o no semantico.

Cut - Recorta o no semantico.

Paste - Cola um no na posicao do no semantico selecionado.

Enable/Disable - Habilita/desabilita o no semantico. Quando esta desabili-tado, o no semantico e ignorado durante a interpretacao.

15

Page 20: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.1 Janela Principal

Insert - Insere um novo no na posicao do no semantico selecionado.

Insert Child - Insere um no-filho no no semantico selecionado.

Delete - Remove o no semantico.

Dica

Arrastar e soltar um no A sobre outro no B com o:

Botao Esquerdo - move o no A para a posicao do no B.

Botao Direito - torna o no A filho do no B.

3.1.4 Janela Layers

Figura 3.9: Janela Layers.

Esta janela (Figura 3.9) permite editar e adicionar camadas ao visualizador.

3.1.4.1 Aba Image

Image - Seleciona uma das imagens do projeto.

Keyname - Define um apelido para a camada.

16

Page 21: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.1 Janela Principal Interface do Sistema

Figura 3.10: Aba Image.

Composition - Seleciona a composicao das bandas da imagem para vi-sualizacao.

3.1.4.2 Aba Shape

Figura 3.11: Aba Shape.

Keyname - Define um apelido para a camada.

Color - Seleciona uma cor para os polıgonos.

Opacity - Define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo torna os objetostransparentes.

Border - Define se a borda dos polıgonos sera ou nao exibida. Permite tambemselecionar a cor da borda.

3.1.4.3 Aba Selection

Class - Seleciona uma das classes da rede semantica.

17

Page 22: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.1 Janela Principal

Figura 3.12: Aba Selection.

Stage - Seleciona entre etapa TopDown e BottomUp.

Keyname - Define um apelido para a camada.

Color - Seleciona uma cor para os polıgonos.

Opacity - Define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo torna os objetostransparentes.

Border - Define se a borda dos polıgonos sera ou nao exibida. Permite tambemselecionar a cor da borda.

3.1.4.4 Aba Result

Figura 3.13: Aba Result.

Opacity - Define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo torna os objetostransparentes.

Border - Define se a borda dos polıgonos sera ou nao exibida. Permite tambemselecionar a cor da borda.

18

Page 23: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.1 Janela Principal Interface do Sistema

3.1.4.5 Barra de Ferramentas

Figura 3.14: Barra de Ferramentas.

Add - Adiciona uma camada ao visualizador.

Edit - Edita a camada selecionada.

Remove - Remove a camada selecionada.

Move Up - Move a camada selecionada um nıvel acima.

Move Down - Move a camada selecionada um nıvel abaixo.

Save - Confirma as alteracoes realizadas a uma camada.

Cancel - Cancela as alteracoes realizadas a uma camada.

Export - Exporta a camada selecionada. ä Janela Decision Rulena pagina 24

Nota

Para as camadas do tipo Shape, Selection e Result a funcao Exportarpermite calcular atributos ao gerar o shapefile.

3.1.4.6 Lista de Camadas

Figura 3.15: Lista de Camadas.

Este controle (Figura 3.15) exibe as camadas na ordem em que estao dispostasno visualizador. O controle Visible permite definir se a camada estara ou naovisıvel.

19

Page 24: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.1 Janela Principal

Figura 3.16: Janela Node Editor.

3.1.5 Janela Node Editor

Esta janela (Figura 3.16) permite editar as propriedades dos nos da RedeSemantica.

BottomUp Decision Rule - Edita a regra de decisao bottom-up do no semantico.ä Janela Decision Rulena pagina 24

BottomUp Operator - Seleciona o operador bottom-up do no semantico.

Breakpoint - Define se o no semantico selecionado e ou nao um ponto deparada da interpretacao.

Class - Define a classe do no semantico.

Color - Define a cor do no semantico.

TopDown Decision Rule - Edita a regra de decisao top-down do no semantico.

TopDown Multi-Class - Define se o operador/regra top-down associado aono selecionado e ou nao multi-classe.

TopDown Operator - Seleciona o operador top-down do no semantico.

20

Page 25: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.1 Janela Principal Interface do Sistema

Nota

Voce deve ter percebido que o Node Editor e divido em tresgrupos de propriedades: Generic, BottomUp e TopDown. Oescopo desse manual se limita as propriedades genericas do no.Para informacoes sobre os operadores e seus parametros visitehttp://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=interimage:operators documentation.

3.1.6 Visualizador

Figura 3.17: Visualizador.

Esta janela (3.17) permite visualizar e interagir com as camadas adicionadas.

Informacao de Valor - No caso de uma imagem, mostra os valores do pixelselecionado. Se for um objeto, mostra o seu ID.

Geo-coordenadas - Mostra as coordenadas geograficas ao mover o mousesobre o visualizador.

21

Page 26: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.2 Janela New/Edit Project

Reset - Centraliza a imagem no visualizador.

Zoom - Aproxima a imagem com o botao esquerdo do mouse. Afasta como direito. Permite focar em uma parte especıfica da imagem selecionando-a com o botao esquerdo.

Pan - Move a imagem com o arraste do mouse.

Information - Habilita o campo Informacao de Valor.

Informacao da Camada - Em caso de camada de imagem, mostra informacoesda imagem. Senao, mostra informacoes dos objetos da camada.

3.1.7 Janela Object Information

Esta janela permite visualizar as propriedades do objeto selecionado no visua-lizador.

3.2 Janela New/Edit Project

Esta janela (Figura 3.18) permite criar ou editar um projeto de interpretacao.Ela oferece as seguintes opcoes:

Name - Define o nome do projeto a ser criado.

Folder - Define a pasta onde o projeto sera criado.

Key - Define um apelido para o recurso.

File - Define o arquivo do recurso.

Type - Caso o recurso seja uma imagem, define o tipo da imagem. Ate omomento apenas a opcao VIS (visual) esta implementada.

Default Image - Apesar de permitir a entrada de multiplas imagens, o Inter-IMAGE necessita que uma delas seja marcada como imagem padrao.

West, North, East, South - Caso o recurso seja uma imagem, define as suascoordenadas geograficas.

Resources List - Lista os recursos adicionados ao projeto.

Add - Adiciona um recurso ao projeto.

Remove - Remove o recurso selecionado do projeto.

Edit - Edita o recurso selecionado.

22

Page 27: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.2 Janela New/Edit Project Interface do Sistema

Figura 3.18: Janela New Project.

Save - Confirma a alteracao de um recurso.

Cancel - Cancela a alteracao de um recurso.

Use Remote Server - Habilita o projeto para se comunicar com um servidor.

Host - Define o endereco do servidor.

Port Number - Define a porta de comunicacao.

3.2.1 Formatos de Recursos Suportados

A Tabela 3.1 apresenta os formatos de recursos que podem ser utilizados emum projeto:

Nota

De preferencia aos formatos de imagem que nao possuem compressao (.tif),pois eles oferecem uma qualidade maior do que o .jpg que e comprimido. Dessamaneira, voce obtera melhores resultados.

23

Page 28: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

Formato ExtensaoTagged Image File .tifTagged Image File (GeoTIFF) .tifESRI Shape File .shpESRI Shape File .dbfJPEG JFIF .jpg

Tabela 3.1: Formatos de recursos suportados.

3.2.2 Tamanho Maximo de Imagem

E difıcil definir um limite superior ja que a resposta para essa questao en-volve outras grandezas como o tamanho da rede semantica ou o numero deobjetos com que se esta trabalhando. Em nossos testes, entretanto, consegui-mos interpretar com sucesso imagens de ate 100 Megapixels (10.000 x 10.000pixels).

3.2.3 Recursos em Diferentes Resolucoes

O InterIMAGE e capaz de trabalhar com imagens e shapefiles de diferentestamanhos, resolucoes e coberturas geograficas. No caso das imagens, aquelasde menor resolucao - maior tamanho de pixel - sao reamostradas de acordo coma de maior resolucao.

3.3 Janela Decision Rule

Esta janela (Figura 3.19) permite criar um conjunto de expressoes, chamadoRegra de Decisao. Estas expressoes definem o conhecimento estruturado eexplıcito do usuario/analista e sao utilizadas pelo sistema no processo de inter-pretacao.

3.3.1 Blocos Construtores

A Regra de Decisao e construıda atraves de um conjunto de blocos constru-tores (Figura 3.20):

- Une varios blocos Class.

- Seleciona objetos de uma determinada classe ou classes.

- Seleciona objetos que atendem a um determinado criterio.

- Permitem criar poderosas expressoes logicas. Sao usadosjunto com o bloco Selection.

24

Page 29: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

Figura 3.19: Janela Decision Rule.

Figura 3.20: Blocos construtores.

- Permite criar um novo atributo a partir do resultado de umaexpressao matematica.

- Trabalha com logica fuzzy.

25

Page 30: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

- Permite que um nıvel da rede semantica passe informacoespara o nıvel superior.

- Classifica os objetos e resolve conflitos espaciais. E geral-mente o ultimo bloco da regra.

Dica

Para adicionar um bloco, basta clicar sobre ele e ele sera inserido no finalda regra. Caso o bloco nao seja inserido, talvez ele nao seja permitido nessaposicao. Assim, voce tera que arrastar o bloco e soltar sobre outro na regra,respeitando essa convencao:

Botao Esquerdo - move o bloco A para a posicao do bloco B.

Botao Direito - torna o bloco A filho do bloco B.

3.3.2 Barra de Ferramentas

Figura 3.21: Barra de Ferramentas.

New - Apaga a regra atual e inicia uma nova.

Images - Configura as imagens usadas na regra.

Expert Mode - Desabilita a interface grafica (Decision Tree) e habi-lita somente a edicao manual do codigo (Source Code). Voltado parausuarios avancados 1.

Level Up - Recua o bloco selecionado um nıvel na arvore.

1A regra de decisao e programada internamente em linguagem de pilha em Notacao Polo-nesa Reversa.

26

Page 31: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

Level Down - Avanca o bloco selecionado um nıvel na arvore.

Move Up - Move o bloco selecionado para cima dentro do mesmo nıvelda arvore.

Move Down - Move o bloco selecionado para baixo dentro do mesmonıvel da arvore.

Cut - Recorta o bloco selecionado.

Copy - Copia o bloco selecionado.

Paste - Cola um bloco na posicao do bloco selecionado.

Delete - Remove o bloco selecionado.

Edit - Edita o bloco selecionado.

3.3.3 Regra para o Nıvel Superior/Inferior

Figura 3.22: Regra para o Nıvel Superior.

Este controle (Figura 3.22) define como os objetos serao recebidos pelo nıvelsuperior/inferior da rede.

Merge All - Une todos os objetos da mesma classe, ainda que disjuntos, emum unico objeto maior.

Merge Connected - Une os objetos conectados da mesma classe em objetosmaiores.

No Merge - Nenhum objeto e alterado.

3.3.4 Aba Decision Tree

Esta aba (Figura 3.23) fornece uma interface poderosa para construir e editara arvore de decisao de forma interativa.

27

Page 32: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

Figura 3.23: Aba Decision Tree.

Figura 3.24: Menu de contexto.

Ao se clicar em um bloco com o botao direito do mouse, um menu de contextoe exibido (Figura 3.24) com as seguintes opcoes:

Edit - Edita o bloco selecionado.

Copy - Copia o bloco selecionado.

28

Page 33: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

Cut - Recorta o bloco selecionado.

Paste - Cola um objeto na posicao do objeto selecionado.

Comment/Uncomment - Comenta o bloco selecionado (e seus filhos) deforma que ele seja ignorado na execucao da regra.

Insert - Insere um bloco na posicao do bloco selecionado.

Insert Child - Insere um bloco-filho no bloco selecionado.

Delete - Remove o bloco selecionado.

Dica

Arrastar e soltar um bloco A sobre outro bloco B com o:

Botao Esquerdo - move o bloco A para a posicao do bloco B.

Botao Direito - torna o bloco A filho do bloco B.

3.3.5 Aba Source Code

Figura 3.25: Aba Source Code.

Esta aba (Figura 3.25) permite editar a regra de decisao diretamente em sualinguagem de pilha em Notacao Polonesa Reversa. Recomendamos que nao setente alterar o codigo diretamente a nao ser que se esteja familiarizado coma notacao e a linguagem. A interface grafica Decision Tree e suficiente paratodos os tipos de aplicacoes, ficando a linguagem de pilha disponıvel somentepara aqueles que desejarem se aventurar em ajustes bem finos.

29

Page 34: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

3.3.6 Janela Insert/Edit Class

Figura 3.26: Janela Insert Class.

Esta janela (Figura 3.26) permite selecionar os objetos de uma determinadaclasse ou classes.

Class(es) - Seleciona uma ou varias (usando a tecla Ctrl ) classes.

Merge Neighbors - Agrupa os objetos conectados em objetos maiores.

3.3.7 Janela Insert/Edit Selection

Figura 3.27: Janela Insert Selection.

30

Page 35: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

Expressao 1 Operador Expressao 2Permite +, -, ×, ÷, (, ) <, >, ≤, ≥, =, 6= Permite +, -, ×, ÷, (, )

Tabela 3.2: Criterio de selecao.

Esta janela (Figura 3.27) permite selecionar os objetos que atendem a umdeterminado criterio. Esse criterio e da forma:

Expression 1 - Define um atributo ou expressao.

Operation - Define um operador logico.

Expression 2 - Define outro atributo ou expressao.

3.3.8 Janela Insert/Edit Expression

Figura 3.28: Janela Insert Expression.

Esta janela (Figura 3.28) permite criar um novo atributo a partir do resultadode uma expressao matematica.

New attribute - Define o nome do novo atributo.

Expression - Define um atributo ou expressao.

3.3.9 Janela Insert/Edit Membership

Esta janela (Figura 3.29) permite criar conjuntos e expressoes de logica fuzzy.

Type - Define o tipo de bloco Membership. Possui as seguintes opcoes:

Fuzzy set - Insere um bloco que retorna o valor de pertinencia de umatributo ao conjunto selecionado.

Operation - Insere uma operacao fuzzy: Min (Mınimo), Max (Maximo),Mean (Media), Mul (Multiplicacao), Sum (Soma).

31

Page 36: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

Figura 3.29: Janela Insert Membership.

Membership value - Insere um bloco com um valor de pertinencia defi-nido pelo usuario.

Operator - Define o operador fuzzy.

Attribute - Define o atributo de entrada do conjunto.

Fuzzy set - Define o conjunto fuzzy.

New - Cria um novo conjunto fuzzy.

Edit - Edita o conjunto fuzzy selecionado.

Delete - Remove o conjunto fuzzy selecionado.

Import - Permite importar conjuntos fuzzy de um arquivo .fuzz. Aindanao implementada.

Complement - Calcula o complemento do valor de pertinencia calculado.

3.3.10 Janela Membership Function

Esta janela (Figura 3.30) permite criar e editar a funcao de pertinencia deum conjunto fuzzy.

Attribute - Mostra o atributo de entrada do conjunto fuzzy.

Fuzzy set - Define o nome do conjunto fuzzy.

Type - Define a forma da funcao de pertinencia do conjunto fuzzy (Tabela 3.3).

32

Page 37: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

Figura 3.30: Janela Membership Function.

Number of points - Define o numero de pontos usados para desenhar a funcao:9,11,13 ou 15.

yOffset - Define um deslocamento no eixo Y.

Maximum value - Valor de pertinencia maximo.

Minimum value - Valor de pertinencia mınimo.

Funcao de pertinencia - Permite editar a funcao de pertinencia. Basta arras-tar os vertices com o mouse.

Left border - Limite inferior do domınio da funcao.

Right border - Limite superior do domınio da funcao.

xOffset - Define um deslocamento no eixo X.

Function parameters - Algumas funcoes permitem um ajuste fino de parametroscomo slope (inclinacao), inflexion (ponto de inflexao), mean (media) edeviation (desvio padrao).

33

Page 38: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.3 Janela Decision Rule

Botao Forma

Maior que

Menor que

Maior que (crisp)

Menor que (crisp)

Maior que (linear)

Menor que (linear)

Intervalo linear (triangulo)

Intervalo linear (triangulo invertido)

Singleton (exatamente um valor)

Gaussiana aproximada

Intervalo aproximado

Intervalo completo

Tabela 3.3: Formas-padrao de funcao de pertinencia.

3.3.11 Janela Insert/Edit Aggregation

Figura 3.31: Janela Insert Aggregation.

Esta janela (Figura 3.31) permite criar um novo atributo a partir da agregacaode outro atributo. O novo atributo tambem pode ser passado para o nıvel

34

Page 39: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.3 Janela Decision Rule Interface do Sistema

superior da rede.

New attribute - Define o nome do novo atributo.

Type - Define o tipo de agregacao: Average (Media), Standard deviation(Desvio padrao), Maximum (Maximo), Sum (Soma), Division (Divisao),Count (Quantidade).

Attribute - Define o atributo a ser agregado.

For parent - Define se o atributo sera passado para o nıvel superior da rede.

3.3.12 Janela Images

Figura 3.32: Janela Images.

Esta janela (Figura 3.32) permite atualizar as imagens usadas pela Regra deDecisao e tambem configurar as bandas das imagens.

Key - Mostra o apelido da imagem.

Nickname - Mostra o apelido da banda.

Band - Mostra a banda da imagem.

Weight - Define o peso da banda (1 = ativada, 0 = desativada). As bandasdesativadas nao sao levadas em consideracao para o calculo de algunsatributos.

Update - Atualiza as imagens da regra de acordo com as imagens doprojeto.

Edit - Edita a banda selecionada.

35

Page 40: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.4 Janela Analysis Explorer

Save - Confirma as alteracoes realizadas a uma banda.

Cancel - Cancela as alteracoes realizadas a uma banda.

Images List - Lista as bandas das imagens adicionadas a regra.

3.4 Janela Analysis Explorer

Figura 3.33: Janela Analysis Explorer.

Esta janela (Figura 3.33) oferece ferramentas que auxiliam na construcao domodelo de interpretacao. Ela e uma variacao da Janela Decision Rule (Secao3.3), portanto possui uma interface que permite a criacao de uma regra dedecisao. Entretanto, acrescenta um Control Panel (Painel de Controle) quepossui ferramentas que permitem analisar as caracterısticas dos objetos e oresultado da regra e ajudam, assim, na construcao do modelo. Uma nova abaAttributes e tambem acrescentada no controle superior a direita. Ela permiteinspecionar as propriedades do no selecionado no visualizador.

3.4.1 Control Panel

Views - Alterna os modos de exibicao:

36

Page 41: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.4 Janela Analysis Explorer Interface do Sistema

Figura 3.34: Control Panel.

Attribute View - Espacializa o atributo selecionado no campoAttribute em tons de cinza sobre os objetos. Sendo o objeto quepossui o menor valor do atributo na cor preta e o de maior valor nacor branca.

Classification View - Mostra os objetos com as cores das respecti-vas classes a que foram associados.

Selection View - Mostra em vermelho todos os objetos que exis-tiam antes da execucao da regra (entrada), e em verde aqueles quepermaneceram apos a sua execucao (saıda).

Analyis Tools - Abre uma janela que permite analisar a distribuicaoestatıstica dos atributos e assim tomar melhores decisoes sobre comoconstruir a regra.

Attribute - Seleciona o atributo a ser utilizado no modo Attribute View.

Apply - Aplica o modo de exibicao selecionado ao visualizador.

Execute - Executa a regra de decisao.

Export - Exporta o resultado da regra em shapefile.

Input Class - Quando ha mais de uma classe na entrada da regra, permiteselecionar qual classe sera mostrada no visualizador.

Background Image - Seleciona a imagem que sera exibida no visualizador.

Input Layer - Ativa/desativa a visualizacao da camada de entrada. O campoBorder permite ativar/desativar a visualizacao da borda dos objetos e oterceiro controle define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo tornaos objetos transparentes.

37

Page 42: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.4 Janela Analysis Explorer

Output Layer - Ativa/desativa a visualizacao da camada de saıda. O campoBorder permite ativar/desativar a visualizacao da borda dos objetos e oterceiro controle define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo tornaos objetos transparentes.

3.4.2 Analysis Tools

Figura 3.35: Janela Analysis Tools.

Esta janela oferece ferramentas para analisar a distribuicao estatıstica dosatributos.

Histogram - Seleciona o modo de visualizacao histograma.

Scatter Plot - Seleciona o modo de visualizacao grafico de espalhamento.

38

Page 43: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.5 Janela Shapefile Editor Interface do Sistema

Attribute X - Seleciona o atributo para visualizacao do histograma. No modoScatter Plot, seleciona o atributo do eixo x que sera combinado com oAttribute Y para montar o grafico de espalhamento.

Attribute Y - Seleciona o atributo do eixo Y para montar o grafico de espal-hamento.

Bins - Define o numero de barras do histograma.

Generate - Gera a visualizacao do grafico.

Selection Threshold/Line - Permite definir um ponto no histograma ou umalinha no modo Scatter Plot que realiza um selecao dos segmentos.Aqueles que ficam para o lado vermelho sao excluıdos e os do lado azulpermanecem.

Preview - Mostra na janela do Analysis Explorer o resultado da selecao feitapelo limiar definido.

3.5 Janela Shapefile Editor

Figura 3.36: Janela Shapefile Editor.

Esta janela (Figura 3.36) permite criar e editar shapefiles.

Load ESRI Shapefile - Carrega um shapefile.

39

Page 44: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.6 Janela Samples Editor

Save ESRI Shapefile - Salva os polıgonos em shapefile.

Save Mask Image - Salva os polıgonos como uma mascara binaria emformato PBM. Essa mascara pode ser usada no Samples Editor paradefinir uma area de interesse.

Clear All - Remove todos os polıgonos desenhados.

Zoom - Aproxima a imagem com o botao esquerdo do mouse. Afasta como direito. Permite focar em uma parte especıfica da imagem selecionando-a com o botao esquerdo.

Pan - Move a imagem com o arraste do mouse.

Create Polygon - Entra no modo de criacao de polıgonos. Para criarum polıgono, basta clicar com o botao esquerdo do mouse para criar osvertices. Para fechar o polıgono pode-se dar um duplo clique ou clicar noponto inicial. E para desfazer um vertice, clique com o botao direito.

Edit Polygon - Entra no modo de edicao de polıgonos. Esse modo aindanao permite adicionar ou remover pontos, ficando a edicao limitada amover os pontos.

Delete Polygon - Entra no modo de remocao de polıgonos. Para removerum polıgono, basta clicar sobre ele.

3.6 Janela Samples Editor

Esta janela (Figura 3.37) permite realizar uma segmentacao, coletar amostrase classifica-las manualmente gerando um shapefile no final do processo.

Mask File - Permite selecionar um arquivo de mascara binaria no formatoPBM. A segmentacao sera realizada dentro da regiao definida pela mascara.

Background Image - Permite selecionar qual imagem sera utilizada. As ima-gens aqui disponıveis sao aquelas definidas na criacao do projeto.

Segmentation - Permite configurar a segmentacao.

Segmenter - Permite configurar os parametros do segmentador (vejanota abaixo).

Opacity - Define a opacidade dos polıgonos. Valor mınimo torna osobjetos transparentes.

Border - Define se a borda dos polıgonos sera ou nao exibida. Permitetambem selecionar a cor da borda.

40

Page 45: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

3.6 Janela Samples Editor Interface do Sistema

Figura 3.37: Janela Samples Editor.

Segment - Executa a segmentacao.

Sampler - Permite realizar a coletagem de amostras.

Class - Seleciona a classe para a qual se quer coletar as amostras. Asclasses disponıveis sao as classes presentes na rede semantica.

Collect Samples - Clique neste botao para comecar a coletar as amostrasda classe selecionada. Para selecionar um polıgono, clique sobre ele.Para desfazer a selecao, clique novamente.

Export - Exporta a segmentacao permitindo calcular atributos ao gerar o sha-pefile.

Visualizador - Permite interagir com os objetos da segmentacao.

Informacao de Valor - No caso de uma imagem, mostra os valores dopixel selecionado. Se for um objeto, mostra o seu ID.

Geo-coordenadas - Mostra as coordenadas geograficas ao mover o mousesobre o visualizador.

Reset - Centraliza a imagem no visualizador.

Zoom - Aproxima a imagem com o botao esquerdo do mouse. Afastacom o direito. Permite focar em uma parte especıfica da imagemselecionando-a com o botao esquerdo.

Pan - Move a imagem com o arraste do mouse.

41

Page 46: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Interface do Sistema 3.6 Janela Samples Editor

Information - Habilita o campo Informacao de Valor.

Informacao das Amostras - Mostra informacoes sobre a coletagem deamostras.

Nota

Para informacoes sobre os segmentadores e seus parametros visitehttp://wiki.dpi.inpe.br/doku.php?id=interimage:operators documentation.

42

Page 47: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

4 Tutoriais

4.1 Instalando o InterIMAGE

Este tutorial ira guia-lo pelos passos necessarios para instalar o InterIMAGEno seu computador.

1. Acesse o site do InterIMAGE na internet: http://www.lvc.ele.puc-rio.br/

projects/interimage/pt-br/.

Figura 4.1: Site do InterIMAGE. Clique na caixa a direita.

2. Clique na caixa a direita (Figura 4.1) com a mensagem Download gra-tuito INTERIMAGE - X.XX para Windows.

Figura 4.2: Janela de download. Clique em Salvar.

43

Page 48: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Tutoriais 4.1 Instalando o InterIMAGE

3. Uma janela de download (Figura 4.2) se abrira. Escolha a opcao Salvar.Se perguntado, defina o diretorio onde o arquivo sera salvo.

Figura 4.3: Tela de selecao de idioma. Clique em OK.

4. Na tela de selecao de idioma, (Figura 4.3) basta clicar em OK. Valelembrar que esse idioma valera apenas para o programa de instalacao,pois o InterIMAGE ainda nao possui versao em Portugues.

Figura 4.4: Marque a caixa se quiser criar um ıcone na Area de Trabalho.

5. Nas telas que se seguirem, clique em Avancar ate que apareca a telamostrada na Figura 4.4. Marque a caixa se quiser criar um ıcone na Areade Trabalho. Depois, clique em Avancar novamente.

6. Agora e so clicar em Instalar (Figura 4.5). Em alguns instantes o Inter-IMAGE estara instalado em seu computador.

44

Page 49: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

4.1 Instalando o InterIMAGE Tutoriais

Figura 4.5: Clique em Instalar.

Figura 4.6: Instalacao terminada. Clique em Concluir.

7. Uma tela (Figura 4.6) mostrara que a instalacao terminou. Deixe acaixa Executar InterIMAGE marcada se quiser executa-lo imediata-

45

Page 50: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Tutoriais 4.1 Instalando o InterIMAGE

mente. Clique em Concluir. O InterIMAGE agora esta instalado e prontopara ser usado!

46

Page 51: InterIMAGE - lvc.ele.puc-rio.br · informa˘c~oes sobre os limites da regi~ao geogr a ca a ser processada. Esta regi~ao de interesse (ROI) e de nida por um outro operador top-down

Referencias Bibliograficas

[1] Camara, G., Souza, R.C.M., Pedrosa, B.M., Vinhas, L., Monteiro, A.M.V.,Paiva, J.A., Carvalho, M.T., Gatass, M., 2000. TerraLib: Technology inSupport of GIS Innovation. In: II Brazilian Symposium on GeoInformatics,GEOINFO 2000. Sao Paulo, Brazil. Proceedings of GEOINFO 2000 (CD-ROM).

[2] Buckner, J., Pahl, M., Stahlhut, O., Liedtke, C.-E., 2001. GEOAIDA - Aknowledge-based automatic image data analyzer for remote sensing data.In: ICSC Congress on Computational Intelligence Methods and Applica-tions 2001 - CIMA 2001, Bangor, Wales, UK. Proceedings of the Congresson Computational Intelligence Methods and Applications 2001 - CIMA2001 (CD-ROM).

[3] Pahl, M., 2003. Architektur eines wissensbasierten Systems zur Interpreta-tion multisensorieller Fernerkundungsdaten. PhD Thesis. Institut fur Theo-retische Nachrichtentechnik und Informationsverarbeitung, University ofHannover, Hannover, Germany.

[4] Pahl, M., 2008. Arquitetura de um sistema baseado em conhecimento paraa interpretacao de dados de sensoriamento remoto de multiplos sensores.PhD Thesis, University of Hannover, (Translation), INPE, Sao Jose dosCampos (INPE-15211-TAE/71) URL: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/03.07.18.31 (26 Sep 2008).

47