Определение способа хранения многоканальных данных при визуализации изображений на примере SPOT-4

Одной из особенностей хранения данных, получаемых системами дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), является широкое применение дисковых массивов большой вместимости. Аварийные ситуации, возникающие при использовании массивов, могут приводить к тому, что данные ДЗЗ, хранящиеся в несжатом виде, оказываются частично повреждены и даже при неполном восстановлении могут быть в дальнейшем использованы при решении производственных задач. Однако такое восстановление иногда бывает затруднено неполным знанием о способе хранения повреждённых данных.
Наиболее сложной задачей является проблема восстановления поврежденных данных ДЗЗ. Для ее решения вначале необходимо уметь безошибочно определять способ хранения многоканальных данных, что является основой при дальнейшем анализе и выборе методов восстановления данных.
Целью работы являлась разработка метода, позволяющего определять формат хранения несжатых и нешифрованных данных в части размера кадра и способа перемежения каналов. Для достижения цели были проанализированы изображения космического аппарата SPOT-4 в сегментном формате (SEG) с разными размерностями данных и способами перемежения каналов, чтобы выявить закономерность и понять специфику каждого способа хранения. Также в ходе работы выявлен правильный способ хранения данных для SPOT-4, благодаря чему удалось разработать алгоритм их визуализации восстановления в случае частичного повреждения.
Поскольку при помощи анализа удалось выявить правильный способ хранения данных, то работа строилась на сравнении верного способа хранения с неверным. На основе этих сравнений разработан критерий выбора правильного способа хранения многоканальных данных ДЗЗ. Данный метод строится на фильтрации изображения при помощи оператора Собеля, а также математическом анализе по критерию дисперсий яркости.
Проведено тестирование данного алгоритма на множестве изображениях SPOT-4, в том числе повреждённых, с различным числом каналов. Приведено визуальное и статистическое сравнение данных, на основании которого выбор правильного способа хранения для произвольных данных не составляет труда.