ii CONTENTS
5.2 Imaging transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.3 Camera models and RFM approximations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.4 Stereo imaging, elevation models and
orthorectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.5 Slope and aspect . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.6 Illumination correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6 Image Registration 53
6.1 Frequency domain registration . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.2 Feature matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.2.1 Contour detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2.2 Closed contours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2.3 Chain codes . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2.4 Invariant moments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2.5 Contour matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6.2.6 Consistency check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6.3 Re-sampling and warping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7 Image Sharpening 61
7.1 HSV fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.2 Brov
ey fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
7.3 PCA fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
7.4 Wavelet fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.4.1 Discrete wavelet transform . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.4.2
`
A trous filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7.5 Quality indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
8 Change Detection 69
8.1 Algebraic methods
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
8.2 Principal components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
8.3 Post-classification comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
8.4 Multivariate alteration detection . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 71
8.4.1 Canonical correlation analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8.4.2 Solution by Cholesky factorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
8.4.3 Properties of the MAD components . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 73
8.4.4 Covariance of MAD variates with original observations . . . . . . . . . 74
8.4.5 Scale invariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
8.4.6 Improving signal to noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
8.4.7 Decision thresholds . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
8.5 Radiometric normalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
9 Unsupervised Classification 79
