Orfeo Toolbox: configuración en QGIS para el tratamiento de imágenes de satélite

Orfeo - QGIS

Hace unas semanas, en nuestro post Qué podemos hacer con QGIS en el campo de la Teledetección, hicimos una introducción a este campo de análisis que aglutina el trabajo de múltiples profesionales en la observación remota de nuestro planeta, y sus posibilidades de explotación con el software GIS Open Source líder, QGIS.

En el presente post, vamos a mostrarte uno de los proveedores que podemos configurar con QGIS y que nos suministra de un completo grupo de algoritmos tendentes al pre-procesamiento, segmentación, clasificación y manipulación de imágenes y vectores, así como la extracción de características y detección de cambios.

detección remota

Los algoritmos de Orfeo Toolbox (OTB) se pueden ejecutar desde QGIS si tenemos instalado OTB en nuestro pc y hemos configurado QGIS correctamente para que pueda encontrar todos los archivos necesarios (herramientas de línea de comandos y bibliotecas).

Introducción a Orfeo Toolbox

La Orfeo Toolbox (OTB) es una biblioteca de alto rendimiento para el procesamiento de imágenes orientada a la Teledetección, ofreciéndonos una amplia variedad de aplicaciones desde la orto-rectificación a la clasificación supervisada o no supervisada.

logo orfeo toolbox

Todos los algoritmos de la OTB son accesibles desde Monteverdi, QGIS, Python, C++….. Aunque Monteverdi es una herramienta de visualización muy fácil de usar, vamos a mostrarte el uso de la Orfeo Toolbox en QGIS.

Orfeo Toolbox puede emplearse en equipos con sistema operativo Windows, Linux o Mac, lo que le convierte en una herramienta con un amplio abanico de posibilidades.

Entre las características de la Orfeo Toolbox podemos destacar:

  • Orfeo Toolbox se construye sobre ITK, una popular biblioteca C++ para el procesamiento de imágenes, y se basa en la biblioteca GDAL para implementar sus múltiples funciones.
  • El código fuente de Orfeo Toolbox está escrito de modo portátil para que soporte todos los principales sistemas operativos.
  • Orfeo Toolbox ha sido desarrollado originalmente para imágenes de alta resolución, y como tal es capaz de escalar hasta el tamaño de esas imágenes.
  • La API Orfeo Toolbox C++ es una colección de componentes algorítmicos que generan una combinación casi ilimitada para procesar cadenas.
  • Orfeo Toolbox puede realizar en muchos dominios pretratamiento geométrico y radiométrico, clasificación de imágenes, fusión, detección de cambios, análisis de imagen basado en objetos, extracción de características…..

Descarga e instalación de Orfeo Toolbox

El proceso de descarga e instalación de la Orfeo Toolbox puede realizarse de dos modos:

  1. Realizando la instalación de QGIS con el instalador OsGeo y seleccionando el complemento OTB en el mismo.OsGeo instalador2. Descargando Orfeo Toolbox desde la página oficial del proyecto e instalando el mismo en nuestro pc.

proyecto Orfeo

En este caso, vamos a mostrarte el segundo de ellos, ya que de este modo nos aseguramos de obtener la última versión de OTB.

En primer lugar, accede al a página oficial del proyecto OTB:

https://www.orfeo-toolbox.org/

Una vez allí, haz clic sobre el botón Download OTB versiónX.

Download OTB

Se descargará un archivo .zip en tu pc, copia el mismo directamente a la unidad C: y extrae sus archivos en la misma.

directorio OTB

Nota: Puedes renombrar la carpeta como OTB para que sea más sencillo (algunos sistemas operativos tienen problemas para detectar rutas complejas, con espacios, puntos, etc…

Configuración de Orfeo Toolbox en QGIS

Vamos a configurar el acceso a los algoritmos de Orfeo Toolbox desde QGIS, para ello, abre el mismo y accede al menú Procesos/Opciones… En la ventana de opciones de procesado, despliega el menú Proveedores/Caja de herramientas de Orfeo.

caja de herramientas de procesado

En primer lugar, marca la casilla Activate para añadir los algoritmos a la Caja de herramientas de procesado.

Haz doble clic, en la misma línea, a la derecha de Carpeta de aplicaciones de OTB para que aparezca el botón que da acceso al explorador de Windows. Navega con él hasta el directorio C:/OTB/lib/otb y marca la casilla applications.

Haz clic en Seleccionar carpeta para que se guarde el directorio.

Carpeta de aplicaciones OTB

Haz doble clic ahora, en la misma línea, a la derecha de Carpeta de herramientas de línea de órdenes de OTB para que aparezca el botón que da acceso al explorador de Windows. Navega con él hasta el directorio C:/OTB y marca la casilla bin.

Haz clic en Seleccionar carpeta para que se guarde el directorio.

Carpeta de línea de órdenes

Pincha después en el borde de la ventana Opciones de procesado para que los directorios sean estables, dejando de ser editables.

Configuración Orfeo

Haz clic en Aceptar en la ventana Opciones de procesado para guardar los cambios y vuelve a la interfaz de QGIS.

En la Caja de herramientas de procesado ya podrás ver el complejo de algoritmos que nos proporciona Orfeo Toolbox.

Algoritmos Orfeo

Nota: Si no aparece el proveedor Orfeo en la caja de herramientas puede que sea necesario que reinicies QGIS, ciérralo y vuelve a abrirlo de nuevo.

Qué herramientas nos provee Orfeo Toolbox (OTB)

La Orfeo Toolbox configurada en QGIS nos proporciona las siguientes herramientas:

Preprocesamiento

  • Calibración radiométrica, ortorectificación, remuestreo, etc…
  • Sensor apoyado: eiades Pl, SPOT6, SPOT5, satélites Digital Globe
  • Modelos geométrico, soporte a Modelos Digitales de Elevaciones (MDE)

Manipulación de imágenes y vectores

  • Formatos compatibles con GDAL
  • Extracción de regiones de interés
  • Concatenación o división de bandas espectrales
  • Álgebra de bandas, asignación de colores, mejora del contraste
  • Filtrado lineal, morfología matemática

Extracción de características

  • Detección de bordes, transformación de características, líneas, curvas
  • Índices radiométricos, texturas
  • Estadísticas locales
  • Correspondencia de puntos clave

Detección de cambios

  • Métodos clásicos con comparación de métricas de la imagen
  • Detector de alteración multivariante
  • Reducción de dimensionalidad, procesamiento hiperespectral
  • Estimación de dimensión, miembros finales, análisis de componentes de vértices (VCA)

Segmentación

  • Algoritmos de segmentación, componentes conectados, MeanShift, cuenca
  • Métodos para aplicación de estos algoritmos en grandes conjuntos de datos
  • Representación vectorial o ráster que permite el Análisis de Clasificación de Imágenes Basado en Objetos

Clasificación

  • 9 métodos supervisados disponibles (incluyendo SVM y Random Forest)
  • Fusión y regularización de las clasificaciones
  • Agrupación K-means o mapas de Kohonen
  • Clasificación de object (a partir de una segmentación)

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6 comentarios en “Orfeo Toolbox: configuración en QGIS para el tratamiento de imágenes de satélite”

  1. Estimado Diego, espero me puedas colaborar con algun dato de software que permita cargar una imagen raster y seleccionar con un el mouse una region sobre la imagen. Muchisimas gracias

    • Hola Leonardo,

      Con QGIS y el plugin Semi-Automatic Classification puedes tanto descargar y recortar una imagen con la extensión deseada, como aplicar diferentes herramientas sobre la misma.

      Un saludo!

  2. Hola VicM,

    Seguramente tengas instalado QGIS 2.18 empleando el instalador autónomo, para que pueda reconocerte dichos algoritmos tendrás que instalarlo con el instalador OsGeo.

    Un saludo!

  3. Excelente documento, pero instalado como dices no aparece en la caja de herramienta de procesado..aún después de reiniciar QGIS e incluso el equipo. ¿puedes ayudarme con esto?

  4. Hola Jorge,

    Gracias a ti por seguirnos, espero que sea de utilidad el recurso compartido.

    Un saludo!

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