31. Понятие об ортофототрансформировании и цифровом ортотрансформировании.
Цифровое ортотрансформирование – преобразование исходного цифрового снимка в ортогональную проекцию местности на горизонтальную плоскость.
Исходными данными для цифрового ортотрансформирования служат:
•цифровое изображение исходного снимка;
•цифровая модель рельефа в виде ЦМР;
•значения ЭВнО и ЭВО снимка;
•значение параметров внутреннего ориентирования фотоснимка в системе координат цифрового изображения (снимка).
• Допустим, что цифровой снимок получен в результате сканирования исходного фотоснимка на фотограмметрическом сканере.
• Цифровое ортотрансформирование выполняется в последовательности:
•выбирают размер Δ цифрового трансформированного изображения;
•формируют прямоугольную матрицу цифрового трансформированного изображения (МЦТИ);
•элементам МЦТИ присваивают оптические плотности соответствующих участков исходного снимка.
Принцип цифровое ортотрансформирования
•ЭВнО фотоснимка известны из паспорта АФС.
•ЭВО получены в результате решения ОФЗ по опорным точкам.
• ЦМР получена в результате обработки стереопары фотоснимков на УФП аналитического типа.
• Параметры внутреннего ориентирования фотоснимка в системе цифрового снимка определенны по координатным меткам (КМ) фото- снимка.
Последовательность цифрового ортотрансформированиея:
• выбирают размер Δ цифрового трансформированного изображения;
• формируют прямоугольную матрицу цифрового трансформированного изображения (МЦТИ);
• элементам МЦТИ присваивают оптические плотности соответствующих участков исходного снимка.
• Размер пиксела Δ цифрового трансформированного изображения задают приблизительно равны Δ·m, где Δ - размер пиксела исходного цифрового (трансформируемого) снимка; m – знаменатель среднего масштаба снимка.
• МЦТИ состоит из отдельных элементов (квадратов). Строки и столбцы МЦТИ параллельны осям Х и У системы координат объекта (местности). Координаты матрицы одного из углов заданы в этой же системе. Координаты начала СК формируемой МЦТИ кратны величине элемента матрицы.
Присвивание оптических плотностей элементам МЦТИ
• По координатам точки А – центра элемента МЦТИ, находят точку на ЦМР и определяют билинейным интерполированием высоту этой точки. Сущность биленейного интерполирования показана на рис. 9.
• Высоту точки А определяют по формуле:
В формулах (7.10) и (7.11) l – длина стороны элемента (квадрата) МЦТИ.
По координатам ХA,YA, ZA точки А и значениям ЭВнО и ЭВЭ вычисляют координаты изображения точки местности на исходном снимке. Для этого используют формулы:
По координатам х и у точки а на исходном фотоснимке и значениям параметров внутреннего ориенти- рования цифрового исходного сним- ка находим координаты этой точ- ки в системе координат оцхцуц цифрового исходного снимка:
• Затем по координатам хс,ус вычис- ляют пиксельные координаты:
• Полученные пиксельные координаты определяют положение центра элемента МЦТИ на исходном цифровом снимке. Дальше находят ближайшие к этой точке четыре пиксела цифрового снимка и методом билинейной интерполяции определяют значение оптической плотности DA , которое будет присвоено соответствующему элементу МЦТИ
Определение оптической плотности точки А
Билинейное интерполирование для определения оптической плотности точки А по ближайшим пикселам K, L, M, N описывается зависимостями:
Полученную оптическую плотность DA присваивают элементу МЦТИ, центральной точкой которого является А. Таким же образом определяют оптические плотности всех остальных элементов МЦТИ. В результате будет получен ортотрансформированный цифровой снимок
.
Кроме способа билинейного интерполирования для формирования цифрового трансформированного изображения может использоваться метод «ближайшего соседа».
В этом методе за оптическую плотность для элемента МЦТИ принимается значение оптической плотности того пиксела, на который попадает точка А. На рис. 11 это пиксел N.
Метод «ближайшего соседа» позволяет сократить время формирования цифрового изображения, однако изобразительные свойства трансформированного изображения при этом ухудшаются.
Рассмотренные вопросы показывают, что при фотограмметрической обработке фотоснимков возможна автоматизация различных технологических процессов:
измерение снимков;
построение модели местности;
создание ЦМР;
трансформирование снимков и др.