Материал: 2430

полутоновое изображение в бинарное, а чрезмерное уменьшение ведет к его исчезновению.

На графике (см. рис. 9.3) рассмотренные преобразования соответствуют вращению прямой 1 (кривой 2) вокруг центральной точки.

Гамма-коррекция (тональная коррекция) изображения выполняется с целью увеличения или уменьшения его детальности, что достигается изменением передаточной функции a уравнения (9.6), определяющей характер преобразования. На графике гамма-коррекция может соответство-

Заметим, что неправильное использованиеДИгамма-коррекции может привести к уменьшению числа полутонов и преобладанию областей одного тона.

вать изменению кривизны или общего наклона линии 1.

При равномерной передаче оптической плотности (прямая 1 под углом 45 к координатным осям) их значения, соответствующие точкам A и A , одинаковы. Изменим передаточную функцию a уравнения (9.6) так, чтобы ей соответствовало уравнение кривой 2. Теперь плотности исходного изображения (точка A) будет соответствовать плот-

ность скорректированного изображения A , причем A A .

При обработке цветных изображений можно выполнить не только изменение яркости, контрастности или гамма-коррекцию, но и, меняя соотношение цветов, получить нужные оттенки.

Геометрические прео разования растрового изображения изме-

няют его геометрическое разрешение и корректируют радиометрические характеристики. Нео ходимость таких преобразований воз-

Сского разрешения, когда каждому пикселю исходного изображения соответствует пиксель преобразованного с тем же или иным геометрическим разрешением. При этом формируется новая матрица, эле-

11

ментам которой присваивается радиометрическое разрешение соответствующего ему исходного изображения (рис. 9.4).

Сложные преобразования выполняются при трансформировании изображения, когда коэффициент увеличения различных его частей неодинаков или когда выполняется разворот на некоторый угол. Первая ситуация возникает при восстановлении, например, сетки квадратов по ее перспективе, а вторая – при внутреннем ориентировании снимка. В обоих случаях (см. рис. 9.5) каждому пикселю формируемого изображения соответствуют несколько пикселей или

ординатам соответствующего ему элемента исходного изображения, подставляя их в нужную формулу преобразования – трансформирования координат точек наклонного снимка, связи координат точек снимка и местности, внутреннего ориентирования снимка или иную.

12

В современных цифровых фотограмметрических системах для преобразования изображения применяют более сложный математический аппарат, например метод билинейной интерполяции, когда для формирования оптической плотности выходного пикселя используются плотности четырех пикселей исходного изображения, разме-

тивов), полученных в процессе аэрофотосъемкиД, а второй – использование цифровых съемочных систем (сенсоров) непосредственно в процессе съемки. В обоих случаях цифровое изображение формируется с помощью либо фотодиодов, либо приемников с зарядовой связью

(ПЗС) в форме ПЗС-матрицы или ПЗС-линейки с примерно одинаковыми техническими возможностями. Применение ПЗС-матрицы предполагает формирование всего кадра изображения по схеме, аналогичной фотокамере, где в фокальной плоскости вместо фотопленки располагается ПЗС-матрица. Применение ПЗС-линейки предполагает сканирование местности или изо ражения параллельными маршрутами с шагом, равным размеру элемента геометрического разрешения.

Офисные сканеры характеризуются относительно низким геометрическим разрешением (от 10 мкм с использованием фотодиодов до 100 мкм на основе ПЗС-линеек), существенными геометрическими ошибками положения элементов растра и используются для сканирования фотоснимков только в исключительных случаях.

13

Фотограмметрические сканеры характеризуются высоким гео-

метрическим разрешением (не менее 10 мкм при использовании ПЗСматриц и ПЗС-линеек) и высокой геометрической точностью, определяемой величиной ошибки сканирования и повторяемостью (изменением ошибки). С их помощью можно сканировать черно-белые (штриховые) или цветные снимки. Технические характеристики некоторых наиболее распространенных фотограмметрических сканеров приведены в табл. 9.2, наличие 24 уровней квантования обеспечивает получение цветного изображения (3 канала по 8 бит).

Т а б л и ц а 9 . 2

Некоторые фотограмметрические сканеры (например, «Дельта»

ческом производстве.

Затраты времени на сканирование характеризуются следую-

14

На полученном изображении измеряют «пиксельные» координаты xP, yP крестов контрольной сетки в системе oPxPyP (см. рис. 9.2), преобразуют их в линейную меру с учетом заданного геометрического разрешения и сравнивают полученные значения с точными координатами, отсчитанными по контрольной сетке. По найденным разностям координат соответствующих точек строят поле искажений, характеризующее все виды геометрических искажений, вносимых сканером в той или иной точке поля сканирования.

В последующем изображения, полученные с помощью этого сканера, могут быть исправлены в соответствии с параметрами поля искажений. Имеющиеся публикации свидетельствуют, что искажения фотограмметрического сканера можно уменьшить до 1 мкм.

Цифровые съемочные системы (сенсоры) появились толь-

ко на рубеже веков. К этому времени было достигнуто сопоставимое с

точки зрения фотограмметрической обработки цифровых изображений, получаемых с помощью цифровых съемочных систем на ПЗС-линейках, чрезвычайно важны два обстоятельства:

15