Image Quality Assessment of Pléiades-1A Triplet Bundle and Pan-sharpened Images

Abstract

The image quality of Pléiades-1A panchromatic and multispectral as well as pan-sharpened images has been analyzed. The original images are available with 12 bit radiometric resolution, but for mapping purposes often this is reduced to 8 bit, corresponding to the grey value resolution of the computer screens. Therefore, original images as well as the 8 bit images were investigated. Pléiades images are distributed with 50 cm ground sampling distance (GSD) in spite of the original resolution with 70 cm GSD. For this the effective image quality was determined by edge analysis. The edge analysis can be influenced by image sharpening. An image sharpening usually enlarges the image noise, which however can be reduced by filtering. This can influence the presentation of small image details, so in addition to edge and noise analysis image details in the Pléiades images were compared with the details visible in satellite images taken by other sensors having similar ground resolution. A blur analysis did not improve the information about image quality. In the Zonguldak test site (Turkey) Pléiades images are compared with WorldView-1-, QuickBirdand IKONOS-images. The zooming from 70 cm to 50 cm GSD could not be identified by the investigation of the Pléiades image quality. It leads to an even better quality than of the WorldView-1and QuickBird images with an originally higher resolution. Zusammenfassung: Bildqualität von Triplet Bundle und Pan-sharpened Bildern des Systems Pléiades-1A. Die Bildqualität von panchromatischen, multispektralen und pan-geschärften Pléiades-1A Bildern wurde untersucht. Die Originalbilder haben eine radiometrische Auflösung von 12 bit, für die Kartenerstellung werden sie jedoch häufig auf 8 bit reduziert, weswegen sowohl die Originalbilder als auch 8-bit-Bilder analysiert wurden. Pléiades-Bilder werden mit 50 cm Objektpixelgröße ausgeliefert, obwohl die geometrische Auflösung nur 70 cm beträgt. Aus diesem Grund war eine Untersuchung der Bildqualität mittels Kantenanalyse erforderlich. Die Kantenanalyse kann durch Bildschärfung beeinflusst werden. Dieses erhöht normalerweise das Bildrauschen. Das Bildrauschen lässt sich durch Filterung reduzieren, was wiederum die Erkennbarkeit kleiner Bilddetails verschlechtern kann. Aus diesem Grund wurde auch das Bildrauschen untersucht. Eine blur-Untersuchung verbesserte die Information über die Bildqualität nicht. Von dem Testgebiet Zonguldak, Türkei, sind auch WorldView-1-, QuickBirdund IKONOS-Bilder vorhanden, die einen Vergleich von Bilddetails ermöglichen. Die Vergrößerung der Pléiades-Bilder von 70 cm auf 50 cm Objektpixelgröße konnte nicht durch eine reduzierte Bildqualität nachgewiesen werden. Vielmehr waren die Pléiades-Bilder sogar qualitativ besser als die WorldView-1und die QuickBird-Bilder, die eine höhere geometrische Auflösung besitzen.