Материал: 2430

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

По значениям пиксельных координат xp, yp точки цифрового изображения снимка, которая является проекцией центра пикселя матрицы цифрового трансформированного изображения, находят

ближайшие к этой точке четыре пикселя цифрового изображения

снимка. Затем методом билинейной интерполяции, изложенным вы-

 

 

 

И

ше, по формулам (9.20) определяют значение оптической плотности

Di или цвета соответствующего пикселя матрицы цифрового транс-

формированного изображения.

 

 

При этом значение величин xp, yp в формулах (6.20) опреде-

ляют по формулам:

Д

 

xp = xpi

 

xpk

 

 

yp = ypi

 

 

 

ypk

 

 

А

 

Таким же образом определяют оптические плотности или цвет

всех остальных пикселей цифрового трансформированного изобра-

жения.

 

 

 

Помимо метода билинейной интерполяции для формирования

 

б

 

 

цифрового трансформированного изображения

применяют метод

«ближайшего соседа», в котором по пиксельным координатам xp,yp

находят пиксель цифрового изо ражения снимка,

на который проек-

тируется точка, соответствующая центру пикселя цифрового транс-

изображения

 

формированного изо ражения; значение его оптической плотности

ли цвета пр сва вается п кселю цифрового трансформированного

зображен я.

 

 

Метод «

л жайшего соседа» позволяет сократить время форми-

рован я ц фрового трансформированного изображения по сравнению

С

 

 

с методом линейной

нтерполяции, однако изобразительные свой-

ства форм руемого ц фрового изображения при этом ухудшаются.

Если превышен

точек на участке местности, изображенной на

снимке, незначительны, то при создании цифрового трансформиро-

ванного

поступают упрощенно. Значения высот точек

местности, соответствующие центрам пикселей трансформированного изображения, принимаются равными для всех смежных участков.

В этом случае нет необходимости в создании цифровой модели рельефа местности, так как трансформированное цифровое изображение представляет собой центральную проекцию исходного снимка на горизонтальную плоскость, расположенную на высоте Z, равной

51

= 0,2 мм · M ,
R max

среднему значению высоты участка местности. Такой метод трансформирования допустим в случае, если ошибки в положении точек на трансформированном изображении, вызываемые рельефом местности, не превышают допустимых значений.

ошибки в положении точек на трансформированном изображении не будут превышать установленного допуска Rmax, можно определить

Величины максимально допустимых значений превышений точек местности hmax относительно средней плоскостиИ, при которых

по формуле

 

f

Д

 

h max =

r

Rmax ,

(9.38)

где f – фокусное расстояние съёмочной камеры; r – расстояние на исходном снимке от главной точки до точки на снимке.

Как следует из формулы (9.38), величина ошибки Rmax прямо пропорциональна значению r. Поэтому при определении hmax измеряется значение r до наиболее удаленной от главной точки снимка точки, участ-

вующей в формировании трансформированного изображения.

Следует отметить, что формулу (9.38) используют только в случае, если трансформирование выполняется по снимкам, углы наклона которых не превышают 3 – 5 .

Аналогичным о разом можно определить величину допустимой ошибки hmax рельефа определения высот точек местности, соответствующих центрам пикселей трансформированного изображения, по

ц фровой модели.

 

А

 

 

 

 

 

 

 

h max =

f

R max.

(9.39)

 

 

 

 

 

 

 

r

 

В случае

бтрансформирование снимков выполняется с це-

лью создан я

ли обновлен я карт и планов, значение Rmax

выбира-

если

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

ется равным вел ч не 0,2 мм на карте или плане:

где М – знаменатель масштаба создаваемой карты.

При создании цифровых трансформированных изображений местности в проекции карты плановые координаты узлов цифровой модели рельефа определяют в системе координат карты. В России то-

52

пографические карты создаются в проекции Гаусса – Крюгера в государственных системах координат СК 42, СК 63 и СК 95.

Высоты узлов цифровой модели рельефа задают равными геодезическим высотам H этих узлов относительно поверхности

референц = эллипсоида.

И

 

По значениям координат узлов x, y в государственной системе координат вычисляют значения геодезической широты В и долготы L узлов цифровой модели рельефа, а затем по величинам B, L и H – координаты узлов Xгц, Yгц и Zгц в геоцентрической системе координат.

Эти преобразования подробно изложены в курсах высшей гео-

дезии и математической картографии.

Д

 

В остальном процесс цифрового трансформирования аналогичен процессу создания цифрового ортофотоизображения. Необходимо отметить, что элементы внешнего ориентирования снимка в этом случае должны быть определены в геоцентрической системе координат.

Вместо геоцентрической системы координат можно использовать топоцентрическую систему координат Oтц Xтц Yтц Zтц. Начало топоцентрической системы координат обычно выбирают в середине обрабатываемого участка местности. Ось Xтц топоцентрической системы координат лежит в плоскости меридиана, проходящего через начало системы координат. Ось Zтц совпадает с нормалью к поверхности референц = эллипсоида в начале системы координат, а ось Yтц дополняет систему до правой. При использовании топоцентрической системы координат элементы внешнего ориентирования исходного снимка

должны быть определены в этой системе координат.

 

 

А

 

9.10.5. Создание цифровых фотопланов

Ц фровым фотопланом будем называть цифровое трансформи-

рованное

б

бражен е местности (объекта), созданное по перекрыва-

изображений

 

С

 

 

ющ мся сходным сн мкам.

Цифровые фотопланы могут быть сформированы из трансфор-

мированных , созданных по каждому из перекрываю-

щихся снимков, или путём формирования фотоплана непосредственно в результате трансформирования всех перекрывающихся исходных снимков.

На рис. 9.26 представлен принцип формирования цифрового фотоплана по трансформированным изображениям, созданным по каждому из перекрывающихся снимков.

53

Для создания фотоплана используют цифровые трансформированные изображения снимков с одинаковым размером пикселей и имеющие координаты начал систем координат цифровых изображений O1 и O2, кратные размеру пикселя.

А

И

 

Рис. 9.26. Формирование цифрового фотоплана

б

 

При создании цифрового фотопланаДв зоне перекрытия транс-

формированных изо ражений снимков проводят линию пореза в виде

полилинии с

Ki.

узлами

Затем в каждой строке определяют граничные пиксели, совме-

щенные с л н ей пореза, приступают к формированию матрицы ц фрового фотоплана.

Коорд ната начала с стемы координат цифрового фотоплана СXOM пр н мается равной на меньшему значению координат XO1 и XO2 начал с стем коорд нат ц фровых трансформированных изображе-

н й сн мков, а YOM – на большему значению координат YO1 и YO2 . Форм рован е ц фрового фотоплана производят следующим

образом.

Каждая строка матрицы фотоплана формируется из строки трансформированного изображения снимка P1, включая граничный пиксель и строки изображения снимка P2, начиная с пикселя, следующего за граничным.

Описанным выше методом можно присоединить к созданному фотоплану другие перекрывающиеся изображения снимков.

54

Цифровые фотопланы могут быть созданы путем формирования матрицы цифрового фотоплана непосредственно по всем перекрывающимся цифровым снимкам.

На рис. 9.27, а, б показан процесс формирования цифрового фо-

топлана этим методом.

 

И

 

 

а

Д

 

 

б

Рис. 9.27 а исходные цифровые снимки; б цифровой фотоплан

 

А

 

В рассматриваемом методе на перекрывающихся цифровых изоб-

ражениях снимков проводят линии пореза, которые представляют собой полилинии. По координатам узлов полилинии в системе координат цифрового снимкабопределяют координаты проекций узлов полилинии на цифровом фотоплане в системе координат объекта и формируют полилинии на цифровом фотоплане.

По этим полилиниям определяют граничные пиксели, которые

н ям сн мков.

формируюткоординатамграницы участков цифрового фотоплана, создание которых будет производиться по соответствующим цифровым изображе-

Форм рован е ц фрового фотоплана в пределах каждого из эт х участков про звод тся аналогично процессу формирования

Сц фрового ортофотосн мка.

Определен е коорд нат X, Y узлов полилинии в системе коор- д нат ц фрового фотоплана по значениям координат xc, yc их изображен й в с стеме коорд нат цифрового изображения снимка производится методом приближений следующим образом.

По xc, yc изображения узла вычисляются координаты x, y изображения узла в системе координат снимка.

В случае если при внутреннем ориентировании цифрового снимка использовались аффинные преобразования, эти вычисления производятся по формуле:

55

Источник: https://studfile.net/preview/16408487/