9.10.4. Создание цифровых трансформированных изображений

Рассмотрим процесс цифрового трансформирования исходного снимка на примере его преобразования в цифровое трансформированное изображение, представляющее собой ортогональную проекцию местности на горизонтальную плоскость (ортофотоснимок).

зображен я.

В больш нстве случаев при трансформировании снимков используется ц фровая модель местности в виде матрицы высот, представляющей собой регулярную сетку квадратов на местности, стороны которых параллельны осям X и Y системы координат объекта 0XYZ. Координаты и высоты узлов сетки квадратов определены в системе координат объекта.

Для формирования ЦМР в виде матрицы высот в большинстве случаев используют цифровые модели рельефа, созданные в результате стереофотограмметрической обработки снимков или по уже существующим топографическим картам.

47

Цифровое трансформирование снимка выполняется следующим образом.

Сначала формируется прямоугольная матрица цифрового

трансформированного изображения, строки и столбцы которой параллельны осям X и Y системы координат объекта, а координаты одного из углов матрицы заданы в этой же системе координатИ. Размер

элементов (пикселей) матрицы обычно выбирают приблизительно равным величине ×m, в которой:

• − размер пикселя цифрового изображения исходного снимка;

• m − знаменатель среднего масштаба снимка.

Значения координат начала системы координат создаваемой

матрицы выбирают кратными величине элементов матрицы.

По коорд натам Xi, Yi точки объекта, соответствующей центру п кселя, по ц фровой модели рельефа определяется высота этой точки Zi.

значения Zi по ЦМР в виде матрицы высот выполняется методом билинейного интерполирования (рис. 9.25).

На рис. 9.25 X = Xi – X1; Y= Yi – Y1, где X1 и Y1 – координаты узла i цифровой модели рельефа.

Высота точки Zi вычисляется по формуле

49

в которой

По координатам Xi, Yi, Zi и значениям элементов внутреннего и внешнего ориентирования снимка вычисляют координаты х,у соответствующей точки на исходном цифровом снимке в системе координат снимка Sхуz.

сн мка в с стеме коорд нат цифрового изображения осхсус.

Затем по координатам хс и ус вычисляют пиксельные координаты точки:

xp y p

50

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

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

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

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

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