Технология цифровой стереофотограмметрической обработки снимков

А б

Рис.4. Схемы расположения опоры для решения прямой фотограмметрической засечки по паре снимков

Каждая опорная точка, находящаяся в зоне перекрытия, дает четыре уравнения коллинеарности. Опорная точка, расположенная вне зоны перекрытия, позволяет составить только два таких уравнения: либо первое и второе, либо третье и четвер­тое.

Таким образом, используя опору (рис. 4, а), можно составить 12 уравнений коллинеарности, содержа­щих 12 неизвестных элементов внешнего ориентирования пары снимков, объединить их в систему и решить ее без контроля. Опо­ра (рис. 4, б) дает 14 уравнений коллинеарности и реше­ние с контролем.

Результат цифровой стереофотограмметрической обработки снимков — создание ортофотопланов, которые изготовляют на цифровых фотограмметрических рабочих станциях (ЦФРС) и персональных компьютерах, обеспеченных специализированны­ми программами. Одновременно можно обрабатывать несколько блоков, состоящих из сотен снимков.

Вводят изображение с помощью высокоточных фотограммет­рических сканеров. В процессе сканирования предусмотрена возможность улучшения фотографических качеств исходного изобра­жения (увеличения или уменьшения коэффициента контрастнос­ти, проработка в тенях и светлых участках и т. п.). В современных сканерах в автоматическом режиме может быть выполнено скани­рование до 500 снимков.

После ввода изображений осуществляется внутреннее ориенти­рование снимков путем введения в файл параметров АФА элемен­тов внутреннего ориентирования.

Далее следует выполнение фототриангуляции, в процессе кото­рой каждая стереопара обеспечивается опорными точками, либо для всех снимков, включенных в обработку, определяются эле­менты внешнего ориентирования.

Особенностью стереофотограмметрической обработки сним­ков является то, что для всех точек, включенных в обработку, не­обходимо измерять координаты на перекрывающихся снимках, т. е. для каждой измеряемой точки необходимо найти соответ­ственную точку на соседнем снимке. В современных программах стереофотограмметрической обработки снимков процесс иденти­фикации соответственных точек автоматизирован. Как правило, оператор один раз вручную отождествляет две соответственные точки. При этом координаты (х₁, у₁, x₂, y₂) этих точек на левом и правом снимках определяются автоматически. Разность абсцисс можно принять за средний продольный параллакс р точек стерео­пары, а разность ординат — за средний поперечный параллакс q тех же точек. В дальнейшем оператор курсором отмечает измеряе­мые точки лишь на левом снимке стереопары. Для них автомати­чески определяются координаты (х₁, у₁) на левом снимке и вычис­ляются приближенные координаты (х₂, у₂) соответственных точек на правом снимке:

Далее работает программа сравнения цифровых изображений левого и правого снимков вблизи соответственных точек. Участок левого снимка с центром в точке (х₁, у₁) сравнивается с участком правого снимка с центром в точке (х₂, у₂). В окрестностях точки (х₂, у₂) на правом снимке автоматически отыскивается точка, вок­руг которой оптическая плотность распределена так же, как на ле­вом снимке вокруг точки (х₁, у₁). Точность идентификации опре­деляется коэффициентом корреляции: чем больше коэффициент корреляции, тем выше надежность идентификации.

После развития фототриангуляции создается цифровая модель рельефа. В ЦФРС как регулярные ЦМР, так и структурные ЦМР строятся автоматически.

Густота сетки пикетов для построения ЦМР задается оператором в зависимости от сложности и высоты сечения рельефа. Построение ЦМР сопровождается автоматичес­ким проведением горизонталей. Однако полностью автоматизиро­вать построение ЦМР в существующих ЦФРС невозможно. Неиз­бежны ошибки при проведении горизонталей по лесным масси­вам, через реки, по застроенным территориям и т. п. В подобных случаях оператор корректирует построение цифровой модели ре­льефа при ее стереоскопическом наблюдении на экране монитора. Для этого в цифровых станциях предусмотрены режим выведения пары снимков на экран монитора и возможность получения сте­реоэффекта с помощью специальных очков, например поляриза­ционных. Одиночные цифровые модели рельефа, построенные по стереопарам, объединяются в единую цифровую модель рельефа на всю картографируемую территорию. Фрагмен­ты единой ЦМР используются при ортофототрансформировании снимков.

При ортофототрансформировании выполняется трансформи­рование каждого пикселя или площадки, состоящей из несколь­ких смежных пикселей. Каждому элементу трансформирования (пикселю или площадке) ставится в соответствие определенная высотная координата, полученная из ЦМР. При таком трансфор­мировании наиболее полно учитывается влияние рельефа местно­сти. В результате ортофототрансформирования получают одиноч­ные ортофотоснимки, которые затем сшивают в единое изображе­ние. Объединение ортофотоснимков подобно аналогичному про­цессу сшивки векторных изображений.

Далее следует деление единого ортофотоизображения на план­шеты (трапеции) принятой государственной разграфки с соответ­ствующим зарамочным оформлением. Такая продукция называет­ся ортофотопланом.

Дата добавления: 2014-01-04