El uso de hardware especializado en satélites permite el procesamiento de imágenes hiperespectrales de la Tierra

30/06/2011. Resultados experimentales demuestran que las aplicaciones hardware desarrolladas por el grupo HyperComp de la Universidad de Extremadura  permiten la interpretación de imágenes hiperespectrales en tiempo casi real.

Las imágenes hiperespectrales están formadas por cientos de canales de información en diferentes longitudes de onda. La particularidad que tienen estas imágenes es su gran resolución espectral (por ejemplo una imagen en color solo mide tres canales: rojo, verde y  azul). Sin embargo, estas imágenes tienen cientos de canales, con lo cual se pueden formar combinaciones adicionales para captar aquello que el ojo humano no puede ver. Por ejemplo, en un fuego estas imágenes pueden servir para estimar la temperatura del fuego o ver dónde se encuentra ubicado el foco del incendio.

El Grupo “Computación Hiperespectral” (HyperComp) investiga el uso de hardware especializado en satélites de observación remota de la Tierra para el procesamiento en tiempo real de imágenes hiperespectrales. Antonio Plaza, coordinador de este equipo de expertos, afirma que el procesamiento de imágenes hiperespectrales presenta varios retos, “por un lado hay que interpretarlas de forma adecuada ya que ofrecen mucha información, y por otro lado, hay que procesar de forma eficiente toda esa información”. Por ello el grupo de la UEx centra su trabajo en desarrollar nuevas técnicas de computación de altas prestaciones que permitan interpretar esas imágenes en tiempo real, facilitando la utilización de los resultados obtenidos en diversas aplicaciones, orientadas a la detección y seguimiento de incendios o la identificación de agentes contaminantes en aguas y atmósfera.

Para ello, han utilizado en su estudio datos proporcionados por diferentes sensores hiperespectrales (tales como el sistema Airborne Visible Infra-Red Imaging Spectrometer -AVIRIS- de NASA Jet Propulsion Laboratory) así como diferentes tipos de arquitecturas paralelas, tales como clústers (conglomerado de ordenadores conectados entre sí), y dispositivos hardware especializados tales como tarjetas gráficas programables (GPUs) y hardware reconfigurable (FPGAs).

Esta investigación ha sido publicada en la revista con mayor índice de impacto en la categoría “Ingeniería Electrónica”, IEEE Signal Processing Magazine, en el número de Mayo de 2011.

HYPERCOMP

La actividad del Grupo “Computación Hiperespectral” (HyperComp) de la Universidad de Extremadura se centra en el  procesamiento eficiente de imágenes hiperespectrales de la  superficie terrestre. Dichas imágenes se utilizan en  aplicaciones de impacto social, tales como el estudio del  cambio climático, detección de agentes contaminantes  en aguas y atmósfera, análisis geológicos o seguimiento de incendios forestales. Estas imágenes (de gran dimensionalidad y  tamaño) se obtienen por medio de satélites de  observación remota de la tierra, operados por agencias  como NASA o la Agencia Europea del Espacio.