Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. - Распознование и цифровая обработка изображений (1033973), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Тогда координаты точек снимков М значение горизонтального параллакса будут отличаться ог соот„ветствующих значений при отсутствии погрешности на величины 20! 0/ КРГ 1000 1000 г 7000 ' Уорд ! 0000 ' Я700 ! 700 Е/ К/г /000 1000 ' уааа ' Уааа 0000 ! 0700 ! 6000 г /аоао ' 5 К 7 УВр/ /аоо уаао уаао !0000 7 В У,м 1000 0000 7000 ! 0000 ', Уааа г 10000 ' 000 Фао о, 5 Х 7 УВ/г Рис. 5.17.
Графики зависимостей )г г"(В) при тг=сопМ; а — 1-7000 мм, тр 0.01 мм; б — 1 ЮОО мм. тр 0,01 мм; и — 7 ВВО мм, р!р-о.о! мм 202 Лха = ах!+ Ьхэ — — (х//) Л/ — (хз/10) хог /ггч =/ззг+ агз+ Ьгэ = (з//) а/+хо — (хг//з) «о' ар! = ар!+ арэ = О!//) а/+ + [(х! — (х )з//з[ хо Эти погрешности оценивают влияние элементов внутреннего ориентирования на точность измерения координат плоских изображений. Чтобы определить влияние ошибок в элементах внешнего ориентирования, можно воспользоваться полученными выражениями для координат точек снимков в приведенной плоскости х!, х!, г,, г!.
Для малых значений углов, считая, что сс = Ьгг„ш = 0!го, н = /зн, после преобразований и учета членов только первого порядка малости можно получить х! — — х+ (/+ + хз/1) се+ (хг/1) го — гн; г! = г+ + (хг/1) а + (7' + гз//) Ог + хн. Элементы внутреннего ориентирования могут замеряться с очень высокой точностью; их влиянием в этом случае на определение пространственных координат Х, )', х. можно пренебречь. Погрешности в определении элементов внешнего ориентирования могут внести заметные ошибки в значения пространственных координат, поэтому их следует учитывать. Поскольку наибольшие ошибки при вычислении пространственных координат связаны с точностью определения координаты )г, следует обращать особое внимание на точность ее измерения.
гзхз = О, 7эгэ = г„ЛРэ = О. Если г, = О, а х, 4: О, то поЯвЯтси по- грешности (см. [80)) тех же величин соответственно на ахэ — (хз//з) хо пхз = (хз//з) хо арз =Ьхз Лха = [(за — (х')з/[з! хо Учитывая суммарное влияние перечисленных факторов, получим: Заключение Вероятность правильного распознавания пространственных объектов по ' их плоским изображениям в значительной степени зависит от сохранения подобия контуров, составляющих изображение объекта, оригиналу.
Между тем пер', спективные искаженна, возникающие прн центральном проецировании, могут приводить к существенным деформациям контуров изображений объектов иа снимках. Использование фотограмметрических преобразований объектов на этапе предварительной обработки снимков может существенно повысить вероитность распознавания объектов в целом и их отдельных деталей (целевых признаков).
Использование стереофотограмметрическнх принципов для получения пространственных описаний трехмерных объектов, их пространственная нормализация — дополнительный резерв повышения вероятностей распознавания. На точность получения пространственных координат обьектов основное влияние будет оказывать точность вычисления элементов внешнего ориентирования, элементы же внутреннего ориентирования могут измеряться с очень высокой точностью, поэтому влиянием их погрешностей при определении пространственных координат объектов можно пренебречь. Наибольшие ошибки при нахождении пространственных координат объектов связаны с вычислением координаты г', характеризующей расстояние от места съемки 'до объектива. ГЛАВА а ОБРАБОТКА АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИИ НА ЭВМ $ а.!. ОсОБеннОсти циФРОВОН ОБРАБОтки АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИИ гих пл Аэрокосмические изображения (АКИ) поверхности Земли или дрх планет Солнечной системы относятся к сложнейшим изображениу ям, с которыми сталкивается человек, по условиям их наблюдения, параметрам регистрации, номенклатуре и сложности задач, связанных с их обработкой в различных отраслях народного хозяйства.
При более или менее полной обработке АКИ, как правило, возникает необходимость и в обработке точечных и крупномасштабных изображений, сопутствующих им или выделяемых на их основе. Для исследования ресурсов Земли (ИРЗ) применяют специально оборудованные самолеты, спутники, космйческие корабли ч орбитальные станции. Средства получения, регистрации и передачи изображений также отличаются большим разнообразием (изображения полчают с помощью фото- и телевизионной аппаратуры, оптико-механических сканеров, радчолокаторов бокового обзора, регистрируют на ' фотопленке, фотобумаге, магнитной ленте, передают по цифровым, телеметрическим или аналоговым каналам связи; при этом может использоваться практически весь диапазон электромагнитного изл чения).
г'че я). г'чедует указать и на значительные высоты и скорости полета У космических аппаратов, изменение элементов взаимного ориентирования средств и предметов съемки в широких пределах, большие объемы и скорости передачи видеоинформации, высокие требования к точности и оперативности ее обработки. Например, объем данных, отвечающий одному монохроматическому аэрокосмическому снимку (АКС), может достигать 135 Мбайт, скорость передачи видеоинформации п еметрическому каналу — 3 Мбайт/с, геометрическая точность обработки — 0,2 мм и выше, время обработки изображения — 10 — 15 мин.
Задачи обработки АКИ сложны и многообразны. Некоторые из них связаны с улучшением визуального качества чзображений, когда изменяется лишь полутоновое содержание последних (задачи фильтрации помех, нелинейного преобразования яркостной шкалы, подчеркивания контуров, компенсации смазов, нанесения служебной инфо май информа- АКИ, в хо .). Другие относятся к геометрическим преобразованиям К, оде которых меняется только координатное описание изображений (задачи компенсации погрешностей, вызываемых кривизной Земли, атмосферной рефракцией, оптической дисторсией, деформацией магнитной или фотопленки и т.
п., а также задачи трансформирования изображений, т. е. преобразование АКИ из наклонных в горизонтальные или получения их картографических проекций). Все это задачи предварительной обработки АКИ, хотя многие из них могут иметь и 204 большое самостоятельное значение.
Окончательная же обработка изображений в полном объеме с целью извлечения нужной информации пока что с трудом поддается автоматизации и выполняется, как правило, с участием человека. Такая обработка предполагает в картографии вы- полнение стереоизмерений по перекрывающимся снимкам, сравнение фотоизображений одной и той же местности, относящихся к различным периодам времени, с целью обновления карт, детальное распозна- ванне объектов искусственного и естественного происхождения, полученных на снимках (топографическое дешифрирование), и т.
д.; в гео- ботанике и почвоведении — опознавание состава, фенологического развития и состояния растительности, оценку состава и влажности почв, определение структуры землепользования (тематическое дешифрирование) и т. п.; в гидрологии — картографирование речной и озерной сети, а также снежного и ледового покрова, выявление характера течения и русловой деятельности рек в период между съемками, термальную, минералогическую и промысловую характеристику вод, изучение состава рек и озер во время половодий, обнаружение лавинной или селевой опасности, тайфунов и т.
п. Для решения многих задач топографического и тематического дешифрирования необходимо использование спектрометрических методов дистанционного зондирования Земли. П р и м е ч а н и е. К настоящему времени между уровнем развития ме. тодов и средств дистанционного зондирования и уровнем развития методов и средств обработки получаемой при этом информации имеет место очень большой разрыв. Причем общепризнано, что единственным классом систем обработки, способным ответить на запросй сегодняшнего и завтрашнего дия, являются цифровые вычислительные системы.
Одна из основных задач цифровой обработки АКИ связана с разработкой математических моделей их геометрических преобразований цифровыми средствами. Важность ее заключается в том, что к геометрическим преобразованиям изображений сводятся многие самостоятельные и практически значимые задачи обработки АКИ. Следует также иметь в виду, что для ряда перспективных средств получения и регистрации АКИ (конических оптико-механических сканеров, радиолокаторов бокового обзора и др.) такие модели пока что либо не найдены вообще, либо известны в форме, мало пригодной для цифровой обработки, базирующейся на использовании обратных соотношений.
Отсутствие же математического описания процессов переработки информации существенно затрудняет не только конкретное, но и общее обоснование структур систем обработки и организации в них вычислительных процессов. Большое значение имеют и задачи ускорения геометрических преобразований в системе «центральный процессор — оперативная памятыь а также рациональной организации обмена информацией между внешней и оперативной памятью в системах цифровой обработки изображений (СЦОИ). Действительно, при использовании традиционных методов и средств ввода — вывода изображений помимо больших объемов исходных данных имеют место и крайне неудобные для обработки форматы размещения последних во внешних запоминающих устройствах.
205 В результате выполнение иа базе ЭВМ средней производительности даже такого простейшего преобразования фото-, скаиерного или радиолокационного изображения, как его трансформирование, требует затрат нескольких часов машинного времени. Такая организация должна быть не только на уровне операционной системы ЭВМ, но и на алгоритмическом уровне с учетом принципов построения и функционирования современных ЭВМ. Что касается проблематики дешифрирования АКИ на базе ЭВМ, то она имеет ограниченный интерес, если для этого используются лишь монохроматические изображения. Учитывая, однако, ее исключительную важность для отдельных задач окончательной обработки изображений, представляется целесообразным рассмотреть методику тематического дешифрирования монохроматических АКИ иа базе СЦОИ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
