Porównanie i łączenie obrazów. Identyfikacja stereo

Pomysł zapisu współrzędnych punktu, w którym zostały zrobione przy każdym zdjęciu, pojawił się u zarania fotografii cyfrowej i zrealizowano niemal natychmiast. Dziś ta idea dotarła do mas i rozrosła się w wielu usługach. Od samego początku pojawiła się realizacja pomysłu na poziomie sprzętowym i trwa do dziś, kiedy odbiornik GPS bezpośrednio komunikuje się z kamerą, albo jest w nią wbudowany, albo podłączony przez port szeregowy, albo jest zainstalowany na aparatu i odbiera sygnał, że zdjęcie zostało zrobione ze złącza synchronizacji lampy błyskowej. Sony wypuściło też urządzenie GPS-CS1, które po prostu rejestruje współrzędne co 15 sekund, a następnie są one synchronizowane w czasie z wykonanymi zdjęciami, a informacja o współrzędnych jest zapisywana w pliku. Biorąc pod uwagę, że dzisiaj i Odbiorniki GPS, a aparaty fotograficzne stały się dość powszechne w Życie codzienne możesz nie musieć kupować dodatkowe urządzenie, możesz skorzystać z posiadanego już odbiornika GPS i aparatu, pozostaje tylko powiązać współrzędne z konkretnymi obrazami. Wcześniej istniało znaczne ograniczenie związane z tym, że pamięć nawigatora GPS była pełna i trzeba było codziennie pobierać informacje na komputer. Jeśli rzadko filmowałeś, a GPS był używany w nawigacji, to prawdopodobnie po przybyciu z wędrówki będziesz mógł uzyskać informacje tylko o ostatnim dniu. Teraz, gdy nawigatorzy GPS mają możliwość rejestrowania przebytych tras na kartach pamięci, problem jej braku jest prawie całkowicie usunięty. W Internecie można znaleźć dziesiątki programów przeznaczonych do robienia zdjęć na współrzędne. Mniej lub bardziej kompletną listę można znaleźć i. Są wśród nich komercyjne, ale większość z nich jest bezpłatna, a nawet open-source. kody źródłowe... Próbowałem wielu z nich, ale jeśli z jakiegoś powodu program od razu nie zaczął działać poprawnie, to nie próbowałem tego rozgryźć, tylko przeszedłem od razu do następnego. Dlatego jest bardzo prawdopodobne, że wśród tych programów, które odrzuciłem, są też godne, które zaczną działać natychmiast i bez problemów na innej konfiguracji sprzętowej. Nie brałem też pod uwagę programów komercyjnych, ponieważ one demo popełnij umyślny błąd około kilometra i wydawało mi się nierozsądne marnowanie czasu na nich w obecności dużej liczby otwartych programów.

Ponadto zmniejszono liczbę rozważanych programów, ponieważ miałem dość specyficzne wymagania dodatkowe. Mianowicie: do rejestracji współrzędnych wykorzystano nawigator Etrex Venture Cx, który zapisuje dane współrzędnych w formacie GPX (GPS Exchange Format). Format jest standardowy, ale okazuje się, że Garmin i niektórzy programiści inaczej rozumieją ten standard. Na szczęście jest programy uniwersalne konwersja jednego formatu na inny. A wśród nich wyróżniłbym. W szczególności w tym programie możesz poprosić o konwersję formatu GPX pobranego z Nawigator Garmin, do tego samego formatu, ale wynik tej transformacji będzie już zrozumiały dla wszystkich programów.

Drugim wymogiem było to, że chciałem od razu robić zdjęcia w formacie RAW, tak aby wszystkie uzyskane z oryginalnych zdjęć były już z zaznaczonymi współrzędnymi i nie było potrzeby ponownego określania współrzędnych w momencie wykonania zdjęcia. Ponieważ z biegiem czasu, jak się okazało, pojawia się sporo problemów. A jeśli pomnożysz je przez fakt, że przekonwertowane pliki są tworzone i przetwarzane w inny czas, a oryginalna informacja o czasie na zdjęciu może zostać utracona lub po pewnym czasie możesz nie być w stanie zapamiętać, w której strefie czasowej wykonano zdjęcie. Wiele z recenzowanych przeze mnie programów ma dość wyrafinowane ustawienia korekcji. możliwe problemy z ustawieniem czasów. Najlepiej jednak od razu skonfigurować nawigator i kamerę, aby te problemy się nie pojawiły. Mój nawigator ma możliwość wyboru sposobu rejestrowania śladu - automatycznie lub w określonym przedziale czasowym. V tryb automatyczny, jeśli poruszasz się szybko, to wiele kropek jest zapisanych, ale jeśli stoisz nieruchomo, to w ogóle nie są napisane. Pozwala to uzyskać wyniki o tej samej jakości, niezależnie od tego, czy idziesz, czy prowadzisz samochód. Jeśli jednak strzelasz z jednego punktu przez długi czas, może dojść do sytuacji, w której w momencie fotografowania nawigator GPS nie zapisał współrzędnych, ponieważ nie różniły się one od tych zarejestrowanych pół godziny temu. W wielu programach można ustawić przedział czasu, w którym współrzędne są uważane za zgodne z wykonanym zdjęciem. Jednak brak informacji może oznaczać nie tylko to, że się nie ruszałeś, ale także utratę sygnału z satelity. W takim przypadku, jeśli odstęp jest wystarczająco duży, to obrazowi można przypisać współrzędne znacznie różniące się od rzeczywistych. Dlatego zalecam ustawienie nagrywania czasowego w odstępach 10 s. Jeśli nie strzelasz z okna autobusu, celność będzie więcej niż wystarczająca.

Kolejnym globalnym problemem jest to, o której godzinie ustawić w aparacie. Jeśli podróżujesz, czy robisz zdjęcia jesienią lub wiosną, kiedy czas może się zmienić, to ustawianie czasu lokalnego w aparacie wydaje mi się kiepskim pomysłem, zwłaszcza, że ​​idea czasu lokalnego jest dziś kompletnie zdyskredytowana. Słońce jest w zenicie nad moim domem w Moskwie latem o 13:15. Dziś środki transportu pozwalają przejechać wiele tysięcy kilometrów i mądrzej jest korzystać z jednolitego czasu światowego, a nie tłumaczyć o której godzinie i biorąc pod uwagę termin, w którym się umawiałeś. Nawigator przechowuje protokół w UTC (uniwersalny czas koordynowany). Dlatego warto ustawić ten sam czas w aparacie i nigdy go nie zmieniać, niezależnie od podróży czy pory roku. Biorąc pod uwagę, że zapisuję współrzędne w 10-sekundowych odstępach, wolę nazywać ten czas staromodnym GMT (Greenvich Meridium Time). Ta opcja jest bardziej informacyjna, ponieważ oznacza, że ​​odliczanie jest od czasu lokalnego na południku Greenwich i z dokładnością, którą ustawiłem, nie różni się od czasu UTC. Znając własne współrzędne i tym razem, zawsze możesz łatwo obliczyć, kiedy Twoje słońce będzie w najwyższym punkcie, czyli w lokalne południe. Wszystkie te informacje dla fotografa nie są bezużyteczne, ponieważ pozwalają wyobrazić sobie, gdzie i gdzie padnie światło w zamierzonym punkcie fotografowania. Wszystkie kłopoty są z nauk ścisłych, dlatego prawdopodobnie ludzie, którzy dzwonili rano w południe, próbowali szybko wysłać wszystkich, którzy uczyli geografii w szkole, do przytułku dla obłąkanych.

Jeśli więc nasza kamera i nawigator są ustawione w tym samym czasie, to w przyszłości możemy zignorować ustawienia strefy czasowej. Programy do wiązania zdjęć do współrzędnych

GpicSync

Na początek przetwarzanie wsadowe spośród zrobionych zdjęć wybrałem program.

spartański interfejs graficzny, pracuje tylko z folderami, wyświetla tylko JPEG, ale robi swoje i wystarczająco szybko. Zwróć uwagę, że istnieje wiele programów, które działają z wiersz poleceń, co może polemizować z tym w ascezie, ale ja nie lubię pracować z klawiaturą :-) Program używa i. Rozprowadzany na licencji GPL. Istnieją wersje dla Windows i Linux. Obsługiwany jest język rosyjski.

Współpracuje z folderami na raz, pozwala wsadowo konwertować wiele zdjęć na raz, współpracuje z RAW, rozumie pliki GPX firmy Garmin, zapisuje współrzędne w EXIF, pozwala na automatyczne dodawanie do słowa kluczowe IPTC jest najbliżej nazw miejsc, które pobiera z internetowych baz danych. Oprócz zapisywania informacji o współrzędnych do plików zdjęć, tworzy również plik w Format KML lub KMZ.

KML (Keyhole Markup Language) to język znaczników oparty na XML, używany do reprezentowania danych geoprzestrzennych 3D w programie Google Earth, który przed przejęciem przez Google nosił nazwę „Keyhole”. KMZ są wynikiem kompresji plików KML w sposób ZIP. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz

Program Google Earth jest bezpłatny.

Jeśli chcesz nawigować w warunkach terenowych (bez szybkiego Internetu) i dowiedzieć się, gdzie zrobiłeś zdjęcia, musisz umieścić je na jakiejś karcie zapisanej w laptopie. Aby to zrobić, możesz użyć powyższego Program GPS Babel i przekonwertuj do formatu WPT do oglądania w programie lub ponownie do formatu GPX, ale z dołączonymi waypointami, zaznaczeniem zrobionych zdjęć, do oglądania w programie, czyli do umieszczenia zdjęć na tej samej mapie, po której byłeś prowadzony , podczas korzystania z nawigatora GPS.

Do pracy z poszczególnymi zdjęciami może być: dobry wybór program .

Ten program jest napisany w Javie, dzięki czemu jest równie łatwy do uruchomienia bez ponownej instalacji zarówno pod Windows, jak i pod Linuksem. Dodatkowo jest rozpowszechniany na licencji GNU. Ogółu społeczeństwa Licencja. Program może zrobić wszystko: pracować z plikami RAW; zobacz je; zapisz współrzędne do EXIF; przeglądać pozycję zdjęć na zdjęciach satelitarnych za pośrednictwem programu Google Earth; dodawać nazwy geograficzne do słów kluczowych, korzystając z informacji z witryny. Aby osiągnąć tę wszechstronność, program wykorzystuje: moduły zewnętrzne programiści zewnętrzni, które należy zainstalować osobno :,.

Program pozwala na eksport zdjęć nie tylko do Google Earth, ale także bez instalowania dodatkowych programów, aby kontrolować położenie punktu fotografowania.

Z minusów tego programu należy zauważyć, że jest on bardzo wolny, to znaczy przygotowanie do oglądania zdjęcia w formacie RAW może zająć około minuty, a bez konwersji nie rozumie plików Garmina. Program służy do komunikacji z odbiornikiem GPS i do konwersji plików musi być uruchamiany oddzielnie. Niektóre nazwy miejsc można wstawiać cyrylicą, co byłoby mile widziane, ale niektórzy widzowie odmawiają pracy z takimi plikami :-(

Program jest bardzo często aktualizowany, więc jest nadzieja, że ​​zostanie ulepszony :-)

COPIKS PhotoMapper

Jeśli pracujesz tylko z plikami w Format JPEG i tylko pod Windowsem program byłby dobrym wyborem.

Bardzo skutecznie radzi sobie również z zadaniem pakowania zdjęć wcześniej odnoszonych do współrzędnych do Format KMZ... Możesz zobaczyć, jak to wygląda, pobierając plik 500 KB.

Zdjęcie GPS Locr

Do przetwarzania końcowego i umieszczania zdjęć w Internecie przydatny może być program.

Jest to również wygodne, ponieważ umożliwia nakładanie zdjęć na obrazy kosmiczne i mapy dostarczane przez różne firmy. Możesz wybierać między Google, Microsoft i YAHOO.

Nigdy nie nauczyłem się wiązać z nim zdjęć, ponieważ nie znalazłem sposobu na przekonwertowanie GPX do akceptowalnego formatu NMEA. Dlatego dla mnie jego głównym celem jest umieszczanie zdjęć w Internecie. To nie jedyna usługa, która świadczy podobna usługa, możesz zamieszczać zdjęcia w Internecie i na stronie internetowej.

Wygodnym dodatkiem okazał się program, który pozwala na ręczną edycję współrzędnych, znalezienie punktu pomiarowego w Google Earth za pomocą danych zapisanych w EXIF, a także wykonanie operacji odwrotnej - zapisanie współrzędnych punktu pomiarowego znalezionego na przestrzeni obraz w EXIF.

W ciągu ostatniego roku pomysł zyskał silne poparcie mas i wkrótce każdy punkt na powierzchni Ziemi będzie można zobaczyć nie tylko z kosmosu, ale także z poziomu gruntu. Włączając warstwę „Geografia w Internecie / Panoramio” w Google Earth, zobaczysz, że ziemia jest dosłownie usiana znakami punktów pomiarowych, po kliknięciu których możesz zobaczyć zdjęcie.

Obiekty graficzne (zdjęcia i obrazy) znajdujące się w Dokument Word z reguły można przesuwać wraz z tekstem lub przyciągać do określonego fragmentu dokument tekstowy(akapit, obramowanie stron, linia itp.).

Aby to zrobić, wprowadź polecenie menu FORMAT® Obraz (Autokształt, Napis lub inne) oraz w odpowiednim oknie dialogowym na karcie Pozycja kliknij przycisk Dodatkowo a następnie otwórz kartę Pozycja obrazu i ustaw przełącznik Przenieś z tekstem... Zwykle tryb podróży obiekty graficzne domyślnie instalowane z tekstem w programie Word.

Aby wyświetlić oprawę, musisz wpisać polecenie SERWIS® Parametry i w zakładce Pogląd Okno dialogowe Opcje ustaw przełącznik Przyciąganie obiektów... Kiedy ten przełącznik jest ustawiony po izolacji obok niego (na lewym marginesie) zostanie wyświetlony obiekt graficzny symbol kotwicy (znacznik) w formie kotwicy.

Symbole zakotwiczeń są wyświetlane tylko w trybie oznaczania stron (i dokumentu internetowego) i tylko dla znajdujących się obrazów i obiektów poza warstwą tekstową(dla którego ustawiony jest jeden z trybów zawijanie tekstu).

Podczas pracy z dokumentem zawierającym obiekt graficzny zaleca się nie tylko ustawienie wyświetlania symboli kotwicy, ale także wyświetlanie na ekranie znaków niedrukowalnych (znaczników akapitu). Ponieważ podczas usuwania, przenoszenia lub kopiowania akapitu, w pobliżu którego zainstalowany jest symbol kotwicy (kotwica), obiekt graficzny (obraz lub obraz) „dołączony” do tego akapitu jest usuwany (przesuwany, kopiowany) wraz z akapitem.

Czasami wymagane jest, aby obiekt graficzny pozostawał zakotwiczony w tym samym akapicie przy każdym przesunięciu, np. była „na sztywno” powiązana z konkretnym fragmentem dokumentu, np. zdjęciem do tytułu. W takim przypadku w oknie dialogowym Dodatkowy układ na karcie Pozycja obrazu aktywuj przycisk radiowy Ustaw wiązanie, po czym obraz zamku zostanie dodany do obrazu kotwicy w znaczniku kotwicy.

Tworzenie formuł

Złożone równania matematyczne, wyrażenia i formuły utworzone za pomocą wbudowanego edytora formuł w programie Word można wstawiać jako obiekty do dokumentu programu Word - program Równanie Microsoft.

Powstałe w ten sposób równania i formuły są obiektami statycznymi, tj. nie wykonują obliczeń i nie można ich edytować bezpośrednio w tekście.

Aby uruchomić edytor formuł, użyj polecenia Wstaw ® Obiekt... W otwartym oknie dialogowym Wstawianie obiektu w zakładce kreacja Wybierz przedmiot Równanie Microsoft 3.0. Następnie na ekranie pojawi się menu programu edytora formuł i pasek narzędzi. Formuła.

Dodatkowo, aby uruchomić edytor formuł, możesz użyć przycisku Edytor formuł.

Podczas tworzenia formuł przyciski na pasku narzędzi edytora formuł służą do wybierania symboli i wzorów, a klawiatura służy do wprowadzania liczb i zmiennych w wyznaczonych miejscach.

Pasek narzędzi edytora formuł (Formuła) zawiera dwa rzędy przycisków. W górnym rzędzie - w linii postacie znajdują się przyciski do wstawiania do wzoru symboli matematycznych - liter greckich, operatorów matematycznych i logicznych, indeksów górnych itp. Przyciski dolnego rzędu umożliwiają wstawianie szablony , w tym symbole ułamków, pierwiastków kwadratowych, całek, sum, iloczynów, macierzy, różnych nawiasów itp. Wiele szablonów zawiera specjalne pola (czarne lub puste kwadraty) do wprowadzania tekstu i wstawiania znaków.

Wprowadzanie i edytowanie formuł odbywa się poprzez naciśnięcie klawisza ESC lub zamknięcie panelu edytora formuł. Możesz także kliknąć lewym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu pola dokumentu poza obszarem wprowadzania formuły. Wprowadzona formuła jest automatycznie wstawiana do tekstu jako obiekt. Następnie można go przenieść w dowolne inne miejsce w dokumencie za pomocą schowka. Aby edytować formułę bezpośrednio w dokumencie, po prostu wykonaj na niej podwójne kliknięcie... Spowoduje to automatyczne otwarcie okna edytora formuł.

Twórz tabele i pracuj z tabelami w programie Word

Word pozwala na formatowanie danych wygenerowane dokumenty w formie tabel.

Tabela- formularz do organizowania danych według kolumn i wierszy, na przecięciu których znajdują się komórki. W komórkach tabeli można umieszczać dane dowolnego typu: tekst, liczby, grafiki, obrazy, formuły itp.

Tabela programu Word może mieć 63 kolumny i 32 767 wierszy (porównaj w programie Excel 256 kolumn i 65 536 wierszy). Różne wiersze w tej samej tabeli mogą zawierać różną liczbę kolumn. Komórki tabeli mają adresy utworzone przez nazwę kolumny (A, B, C,…) i numer wiersza (1,2 3,…).

W dokumencie programu Word tabele są tworzone w miejscu kursora. Domyślnie wiersze w tabeli są oznaczone linią przerywaną (która nie jest drukowana).

Możesz utworzyć nową tabelę w formacie Word:

1. Za pomocą polecenia menu poziome okno TABLE ® Dodaj (wstaw) ® Tabela... W wyświetlonym oknie dialogowym Wypełnij tabelę ustawić wymiar tabeli - ilość wierszy i kolumn oraz ustawić parametry szerokości kolumn.

2. Za pomocą przycisku Dodaj tabelę na standardowym pasku narzędzi. Aby zdefiniować konfigurację nowej tabeli należy zamalować wymaganą liczbę kolumn i wierszy tabeli przy wciśniętym lewym klawiszu myszy.

3. W najnowsze wersje Word ma teraz możliwość tworzenia tabel poprzez rysowanie ich „ołówkiem” za pomocą myszy. Ten przycisk znajduje się na pasku narzędzi Tabele i obramowania.

4. Wcześniej wpisany tekst można przekonwertować na reprezentację tabelaryczną za pomocą polecenia TABLE ® Konwertuj ® Konwertuj na tabelę pod warunkiem, że tekst jest przygotowany przy użyciu specjalnych separatorów wierszy i kolumn: znaki końca akapitu ( Wejść), zakładki ( Patka) lub inne.

Word pozwala również na konwersję tabeli z powrotem do zwykłego tekstu za pomocą polecenia menu TABELA ® Konwertuj ® Konwertuj na tekst.

Liczbę pierwotnie określonych wierszy i kolumn (podczas tworzenia tabeli Word) można zmienić, dodając nowe lub usuwając istniejące wiersze i kolumny.

Aby dodać nową linię na końcu tabeli, umieść kursor w ostatniej komórce tabeli i naciśnij klawisz Patka.

Możesz także użyć schowka (polecenia menu EDYCJA ® Kopiowanie, wycinanie, wklejanie).

Aby usunąć tabelę, musisz ją zaznaczyć wraz ze znacznikiem akapitu obok stołu i naciśnij klawisz Kasować... Jeśli wybierzesz tabelę bez znacznika akapitu, która znajduje się za tabelą, naciśnięcie klawisza spowoduje usunięcie tylko jego zawartość... Możesz także użyć polecenia, aby usunąć całą tabelę TABLE ® Usuń ® Tabela umieszczając kursor wewnątrz tabeli.

Co nowego w pracy z tabelami w programie Word 2000

W wersji Word 2000, dla wygody pracy z tabelami, pojawiły się nowe narzędzia i możliwości, których nie było w poprzednich wersje Worda:

Przesuwanie stołu całkowicie myszą - przeciągnij myszą znacznik przesunięcia stołu - znak niedrukowalny, który pojawia się po lewej stronie powyżej Górna linia stoły;

· Zmiana rozmiaru tabeli z zachowaniem proporcji rozmiarów wierszy i kolumn (za pomocą znacznika zmiany rozmiaru tabeli w prawym dolnym rogu tabeli);

Opływ tekstu wokół tabeli (opcje przepływu ustawia się analogicznie jak dla rycin - polecenie TABLE ® Właściwości stołu);

Tworzenie tabel zagnieżdżonych - komórka tabeli może zawierać inną tabelę (np. za pomocą polecenia TABLE ® Dodaj ® Tabela);

· Tworzenie ukośnych obramowań i linii wewnątrz komórki, rysowanie obramowań "ołówkiem" lub za pomocą przycisków na pasku narzędzi Granice zewnętrzne;

Ustawianie marginesów komórek i odstępów między komórkami itp. (marginesy komórek określają odstęp między krawędzią komórki a tekstem w niej zawartym; ustawić marginesy komórki i określić wielkość odstępów między komórkami - polecenie TABLE ® Właściwości tabeli ® Zakładka Tabela ® Przycisk Opcje).

Wiele zadań dekodowania tematycznego sprowadza się do wzajemnego porównywania obrazów tworzonych za pomocą sensorów różnych pól fizycznych. Doskonały przykład może służyć rozwijanie metod zdalnego sterowania zasobami naturalnymi i dynamiką ekosystemów (tzw. monitoring), co sprowadza się do porównania obrazów tego samego terytorium uzyskanych w różnym czasie i/lub za pomocą różne czujniki... Najczęściej stosowane są pola optyczne, radarowe, radiotermiczne, magnetyczne i inne. Wspólne wykorzystanie różnych pól fizycznych wymaga wstępnego przetworzenia odpowiednich obrazów, na przykład w celu przełożenia obrazów na jeden obszar widmowy.

W praktyce obrazy tego samego obiektu lub obszaru, uzyskane w różnym czasie lub za pomocą różnych sensorów, mogą znacznie różnić się od siebie. Daje to początek wielu ważnym zadaniom przyciągania, a także dokładnej wzajemnej korekcji geometrycznej i amplitudowej do późniejszej analizy połączeń. W każdym razie wymaga to ustalenia korespondencji między elementami obrazów oryginalnych, co sprowadza się do wybrania na obrazach tzw. koordynować obrazy z jednoczesną korekcją geometryczną. (Punkty na dwóch obrazach nazywane są sprzężonymi, jeśli są obrazami jednego punktu na scenie). Na przykład, komputerowy monitoring lotniczy zakłada obecność dyskretnej obserwacji w czasie z małym odstępem czasowym, a zatem, gdy poruszająca się kamera rejestruje obraz jasności obserwowanego obiektu (powierzchni optycznej) w postaci sekwencji obrazów, wówczas obraz z obrazu na obraz jest zdeformowany z powodu zniekształceń perspektywy i zmian położenia kamer. Geometria odpowiednich deformacji jest modelowana przez transformacje rzutowe, które stanowią szerszą klasę niż znane transformacje geometrii euklidesowej (dość powiedzieć, że długości i kąty w geometrii rzutowej nie są zachowywane, ale linie równoległe mogą się przecinać!).

Rekonstrukcja reliefu przestrzennego ze stereoobrazów prowadzi do problemu identyfikacji: ustalenia dokładnej współrzędnościowej (punktowej) zgodności elementów stereoobrazów. Rozwiązaniem tego problemu jest wyselekcjonowanie par fragmentów referencyjnych i oszacowanie parametrów „rozbieżności” odpowiadających im punktów (w stereofotogrametrii nazywa się to rozbieżnością binokularową), które można wykorzystać do odtworzenia funkcji transformacji geometrycznej i oceny powierzchni scena trójwymiarowa (relief).

Obrazy 2D z lotnictwa zawsze reprezentują obiekty 3D na powierzchni Ziemi. Nawet obrazy obszarów, które wydają się być praktycznie płaskie, są zawsze zniekształcone z powodu krzywizny powierzchni ziemi i niejednorodności charakterystyk przestrzennych zastosowanych czujników. Celem korekcji geometrycznej obrazów jest odpowiednie odwzorowanie na nich obiektów powierzchni ziemi, porównywalność różnych obrazów (w różnym czasie lub uzyskanych z różne rodzaje sprzęt) i przekształcenie ich w odwzorowanie mapy w celu kompleksowej analizy materiałów lotniczych i kartograficznych.

W niektórych zadaniach przetwarzania tematycznego wskazane jest przeprowadzenie korekcji geometrycznej po klasyfikacji obrazu. Dotyczy to przede wszystkim tych przypadków, w których spektralne właściwości odblaskowe obiektów badań są główną cechą niezbędną do uzyskania prawidłowych wyników. Jeżeli w procesie klasyfikacji tematycznej wykorzystywane są wiarygodne dane z badań terenowych lub wyniki obserwacji wielokrotnych, w tym prezentowane w postaci materiałów kartograficznych, to przed rozpoczęciem interpretacji tematycznej należy dokonać korekty geometrycznej, i w najbardziej ostrożny sposób. W przypadkach, gdy obróbka prowadzona jest na terenie o złożonej rzeźbie terenu, dla dokładnego porównania badanych obiektów z mapą może zajść konieczność ortorektyfikacji obrazu za pomocą trójwymiarowego cyfrowego modelu terenu.

Korekta geometryczna jest również konieczna do interpretacji krajobrazowo-wskazań, gdzie geomorfologiczne cechy strukturalne krajobrazów i ich wzajemne połączenia odgrywają ważną rolę, a także we wszystkich zadaniach związanych z wyborem obiektów zlokalizowanych przestrzennie. Kompilacja dokładnych planów fotograficznych i mozaik obrazów wymaga również wstępnej korekty geometrycznej.

Georeferencja i korekcja geometryczna obrazów lotniczych w większości przypadków wiąże się z pewną formą odwzorowania kartograficznego. System kartografów iches która projekcja to dowolny system zaprojektowany do reprezentowania sfery lub elipsoidy obrotu (jak Ziemia) na płaszczyźnie. Istnieje wiele różnych metod projekcji. Ponieważ rzutowanie kuli na płaszczyznę nieuchronnie prowadzi do zniekształcenia obiektów na powierzchni, każdy system rzutowania ma pewne właściwości, takie jak utrzymywanie odległości, kątów lub obszarów. Zgodnie z tymi właściwościami, rzuty są odpowiednio odległe, konforemne i równe.

Celowość użycia takiego lub innego rodzaju projekcji z wymienionej listy zależy od charakteru pomiarów, które mają być wykonane w procesie rozwiązywania problemu. Na przykład w rzutach równopowierzchniowych (z zachowaniem obszarów) okrąg o określonej średnicy narysowany w dowolnym miejscu na mapie będzie miał ten sam obszar. Jest to przydatne przy porównywaniu różnych cech użytkowania terenu, określaniu gęstości obiektów na mapie oraz w wielu innych zastosowaniach. Jednak w tym przypadku kształt i wzajemne odległości w niektórych częściach mapy mogą być zniekształcone.

Istnieją różne kartograficzne układy współrzędnych do określania położenia punktu na mapie (na obrazie). Każdy układ współrzędnych generuje siatkę, której węzły są oznaczone parą liczb X, Y (on obraz cyfrowy numer kolumny i numer wiersza). Każdy system projekcji danych na mapie jest powiązany z określonym kartograficznym układem współrzędnych.

W pakietach do przetwarzania obrazów lotniczych istnieją trzy rodzaje operacji związanych z wykorzystaniem siatki współrzędnych. Dalej patrz beat. 24, 25.

Przekształcanie obrazów z korekcją geometryczną. Uzyskiwanie macierzy transformacji przez punkty kontrolne, szacowanie błędów. Sposoby przeliczania wartości pikseli podczas przekształcania obrazu.

Rektyfikacja (transformacja)- proces konwersji danych z jednego systemu siatek do drugiego za pomocą wielomianów n-ty stopień... Ponieważ piksele nowej siatki mogą nie odpowiadać pikselom oryginalnej siatki, należy ją ponownie wybrać. Ponowne próbkowanie to proces interpolacji (ekstrapolacji) wartości pikseli do nowej siatki współrzędnych.

Przyciąganie obrazu. Wiele stosowanych problemów wykorzystuje analizę uzyskanych obrazów jednego terytorium różne rodzaje sprzęt lub w różnych momentach strzelania. Aby móc porównywać obrazy piksel po pikselu, należy je przekonwertować na ujednolicony system współrzędne i „dopasowują” obrazy do siebie. Nie jest konieczne stosowanie kartograficznego układu współrzędnych. Jeżeli żaden z użytych obrazów nie został przekształcony w odwzorowanie mapy, można je przeanalizować, dopasowując je do siebie w układzie współrzędnych jednego z obrazów.

Jedną z rozpowszechnionych technik wykorzystywanych w procesie interaktywnego dekodowania wizualnego jest zwiększenie rozdzielczości, a co za tym idzie zawartości informacyjnej obrazów wielospektralnych, poprzez połączenie ich z obrazem panchromatycznym o wyższej rozdzielczości przestrzennej. W pierwszym etapie wykonuje się sieciowanie obrazów wielospektralnych i panchromatycznych. Następnie wielostrefowy obraz jest rozciągany do skali panchromatycznej, a jasność jest przeliczana zgodnie z pewną zasadą. Używając najprostszej reguły multiplikatywnej, wartość j-ro piksela Ij na wyjściu in j-ty kanał zależy od produktu: gdzie jest oryginalna wartość piksela, rapuję -

wartość odpowiedniego piksela w kanale panchromatycznym.

Odniesienia geograficzne- proces przypisywania współrzędnych geograficznych pikselom obrazu. Georeferencje znajdują odzwierciedlenie tylko w informacjach o współrzędne geograficzne w pliku obrazu. W takim przypadku siatka obrazu nie zmienia się. Obraz może mieć georeferencję, ale nie może być poprawiany. W przypadku, gdy do pikseli obrazu przypisane są współrzędne sferyczne (geodezyjne) (szerokość, długość geograficzna), nazywa się to model cyfrowy, w przeciwieństwie do mapy cyfrowej, która zawsze ma określoną projekcję kartograficzną i układ współrzędnych płaskich (geograficznych). Model cyfrowy można przekonwertować na dowolną mapę cyfrową za pomocą rektyfikacji. Proces rektyfikacji zawsze wymaga wstępnego odniesienia geograficznego obrazu, ponieważ każda projekcja kartograficzna jest zawsze związana z określonym układem współrzędnych. W przypadku łączenia obrazu z obrazem georeferencja jest wymagana, jeśli jeden z obrazów jest już połączony.

Proces rektyfikacji obejmuje następujące etapy:

1) wybór punktów kontroli (GCP - Ground Control Points);

2. obliczanie i testowanie macierzy transformacji;

3) utworzenie nowego obrazu z informacją o siatce współrzędnych w nagłówku pliku; w tym przypadku piksele są ponownie próbkowane.

Punkty kontrolne (GCP) są niezawodnie identyfikowalnymi elementami obrazu o znanych współrzędnych. Najbardziej poprawne są współrzędne uzyskane z geodezyjnych punktów kontrolnych lub z odbiorników JPS. Jednak w wielu przypadkach konieczne jest wykorzystanie zeskanowanych map papierowych lub warstw wektorowych map elektronicznych w formatach zgodnych z pakietem przetwarzania, np. pliki shape z ArcView lub pokrycia z ARC/INFO. Stosując do rektyfikacji materiały kartograficzne należy wziąć pod uwagę, że w procesie uogólniania przy przechodzeniu z większej skali mapy do większej

Gdy są małe, rozmiar i położenie niektórych obiektów są zniekształcone. Jest to dozwolone w celu zachowania charakterystycznych cech terytorium i najważniejszych w takim czy innym sensie obiektów topograficznych. Przede wszystkim dotyczy to mocno wciętych linii brzegowych, delt i odgałęzień rzek, jezior na suchych terenach itp. Najbardziej niezawodnymi punktami kontrolnymi są węzły sieci hydraulicznej bez cech charakterystycznych, węzły drogowe i inne obiekty o dość prostym kształcie. Skala mapy powinna być porównywalna z wielkością piksela obrazu (błąd wyświetlania obiektów liniowych na mapie papierowej wynosi około 0,4 mm).

Macierz transformacji- jest to tabela współczynników przekształcenia wielomianowego w przejściu z pierwotnej siatki współrzędnych do wyliczonej. Dla przekształcenia wielomianowego n-tego rzędu równania wielomianowe mają postać:

gdzie indeks

Dla n = 1 (przekształcenie liniowe), równaniami (1) są system konwencjonalny równania liniowe Tego rodzaju

Współczynniki i są obliczane na podstawie współrzędnych punktów kontrolnych metodą najmniejszych kwadratów. Współrzędne każdego punktu kontrolnego przyczyniają się do całkowitego błędu aproksymacji (rys. 1). Na etapie testowania macierzy transformacji średni kwadrat błędu i wkład do błędu współrzędnych każdego punktu kontrolnego są wyświetlane w oknach procedury transformacji, co pozwala analitykowi na skorygowanie położenia punktów kontrolnych w celu zminimalizowania błędów lub wymienić najmniej udane punkty kontrolne. Ryż. 1.

W procedurach rektyfikacji najczęściej stosuje się wielomiany do trzeciego rzędu włącznie, chociaż pakiet ERDAS dopuszcza wielomiany do piątego rzędu. Transformacja liniowa jest najczęściej używana do wyrównywania zeskanowanych map lub już skorygowanych obrazów. Do rektyfikacji obrazów przestrzennych zwykle stosuje się wielomiany drugiego i trzeciego rzędu.

Ponowne obliczenie wartości jasności pikseli podczas przekształcania obrazu.

Podczas przekształcania obrazu węzły siatki prostokątnej, w której będzie prezentowany nowy obraz, będą zupełnie inne niż piksele, które znajdowały się w węzłach siatki pierwotnej. Dlatego wartości jasności pikseli muszą zostać przeliczone zgodnie z ich nowymi współrzędnymi. Istnieją trzy główne sposoby konwersji tych wartości: najbliższy sąsiad, interpolacja dwuliniowa i splot dwusześcienny.

W metodzie najbliższego sąsiada pikselowi o współrzędnych (x, y), którego wartość jasności w nowej siatce współrzędnych jest nieznana, przypisywana jest wartość, która ma najbliższy piksel w nowej siatce o znanej wartości jasności. Metoda ta jest najczęściej stosowana przy przekształcaniu już sklasyfikowanych (indeksowych) obrazów, gdzie jasność piksela odpowiada indeksowi jego klasy tematycznej.

Współrzędne pikseli

Rys. 2. Interpolacja liniowa we współrzędnej Y.

Na interpolacja dwuliniowa

Nieznaną jasność piksela oblicza się przy założeniu, że w lokalnym obszarze obrazu jasność w zależności od wartości współrzędnych zmienia się zgodnie z zasadą liniową (rys. 2). Oznacza to, że pożądana wartość jasności to współrzędna V m zwrotnica (Ym, Vm) linia prosta wyznaczona przez jasność dwóch najbliższych pikseli odpowiednio po prawej i lewej stronie. Obliczenia wykonywane są z uwzględnieniem zarówno współrzędnych X, jak i Y, dlatego interpolację nazywa się dwuliniową.

O ile Ta metoda ma efekt wygładzający, zaleca się stosowanie interpolacji dwuliniowej w przypadku obrazów, które nie mają wyraźnych cech strukturalnych. Najczęściej są to obrazy terenów niezabudowanych - połaci leśnych i tundrowych, pustyń, oceanów i mórz.

Na dwusześcienny splot wartość piksela ze współrzędnymi (X r, Y r), obliczona przez

wartości pikseli w oknie 4x4, jak pokazano na rysunku 3.

Splot zastosowany w ERDAS Imagine ma dość złożoną formę i daje złożony efekt filtrów dolno- i górnoprzepustowych. Oznacza to z jednej strony pewne zwiększenie kontrastu, z drugiej zaś wygładzenie poszczególnych drobnych detali. Ogólnie rzecz biorąc, efekt metody zależy od rodzaju obrazu, ale można go zastosować, jeśli na obrazie znajdują się wyraźne elementy strukturalne.

Rys. 3. Wybór okna dla konwolucji dwusześciennej.

Zwiększona rozdzielczość obrazów wielospektralnych przy użyciu obrazów panchromatycznych wysoka rozdzielczość... Główne etapy procesu. Sposoby realizacji tej procedury w pakiecie ERDAS Imagine.

W pakiecie ERDAS Imagine można zwiększyć rozdzielczość przestrzenną obrazu wielostrefowego, mając czarno-biały (czyli panchromatyczny) obraz tego samego obszaru. Proces składa się z dwóch etapów: 1) redukcji pary obrazów do jednego układu współrzędnych; 2) faktyczne zwiększenie rozdzielczości. Pomimo tego, że drugi etap wykonywany jest w ERDAS Imagine w jednym zabiegu, obejmuje on również 2 zadania: 1) sprowadzenie obrazów do jednej skali, czyli rozciągnięcie obrazu wielostrefowego do skali panchromatycznej; 2) łączenie obrazów i przeliczanie wartości jasności pikseli w każdym kanale z wykorzystaniem wartości odpowiedniego piksela w kanale panchromatycznym. Najprostszy sposób rekalkulacja - multiplikatywna, gdzie nowa jasność wyliczana jest ze wzoru: gdzie to oryginalna wartość piksela, I rap to wartość odpowiadającego piksela w kanale panchromatycznym

Uzyskane wartości są następnie redukowane do skali i, jak widać, przy większej szczegółowości, współczynniki jasności w kanałach dla każdego typu obiektów są zachowane. Wykonanie w programie ERDAS Imagine:

1 Otwórz obraz w przeglądarce nr 1 panAtlanta.img z folderu PRZYKŁADY. Ten obraz ma już odniesienia geograficzne. Charakterystykę odwzorowania mapy można wyświetlić za pomocą funkcji Narzędzia-> Informacje o warstwie.

2 W nowej przeglądarce #2 otwórz obraz wieloobszarowy tmAtlanta.img. Ten obraz będzie używany jako obraz roboczy.

3 Pierwszym krokiem w procesie będzie połączenie działającego obrazu wielospektralnego z obrazem panchromatycznym. Wybierz funkcję w przeglądarce nr 2 Raster- > Korekcja geometryczna. W oknie Ustaw model geometryczny wybierz model wielomianowy.

4 W oknie Właściwości modelu wielomianowego ustaw stopień wielomianu, który będzie używany podczas przekształcania obrazu. W takim przypadku wystarczy wielomian drugiego rzędu.

5 W oknie Narzędzia korekcji geograficznej wybierz okrąg z krzyżykiem, aby utworzyć zestaw punktów kontrolnych. W otwartym oknie Konfiguracja odniesienia narzędzia GCP tryb musi być ustawiony Istniejący Widz. Po potwierdzeniu (OK) pojawi się okno z prośbą o określenie okna (Przeglądarki) obrazu, do którego zostanie wykonane przyciąganie. Kliknij wewnątrz okna panchromatycznego i potwierdź swój wybór w wyświetlonym oknie komunikatu. Następnie otworzysz wszystkie narzędzia do przekształcania obrazu za pomocą punktów kontrolnych.

6 naziemnych punktów kontrolnych tworzy się w trybie naciśniętego przycisku „kółko z krzyżykiem” z edytora naziemnych punktów kontrolnych (tabela Narzędzia CPG). Wygodniej jest wskazywać te punkty wewnątrz małych okienek pomocniczych, których położenie jest wyświetlane za pomocą prostokątów na głównych obrazach. Rozmiar i położenie tych prostokątów reguluje się za pomocą kursora, gdy wciśnięty jest klawisz strzałki. Rozmiar można regulować, zaczepiając róg prostokąta w celowniku kursorem, położenie zmienia się przesuwając linie celownika. Punkty należy nanosić parami na obu obrazach. Jeśli najpierw umieścisz kilka punktów na jednym, a potem kilka na drugim, program nie będzie w stanie ich zidentyfikować. Punkty zakotwiczenia powinny być równomiernie rozmieszczone na obrazie, w przeciwnym razie tylko ten jeden zostanie poprawnie przekształcony.

obszar z większą liczbą kropek, a reszta obrazu będzie mocno zniekształcona.

Jeśli punkt nie jest dobrze wykreślony, możesz go usunąć w następujący sposób. Wybierz odpowiednią linię w tabeli, klikając lewe szare pole, gdzie wskazane są numery linii. Następnie naciśnij prawy przycisk myszy na tym samym polu. Z wyskakującego menu wybierz Usuń zaznaczenie. W tym samym menu możesz anulować wybór za pomocą polecenia Wybierz Brak lub odwrotnie, zaznacz wszystkie wiersze (Zaznacz wszystko)

7 Po określeniu pewnej liczby punktów kontrolnych automatycznie utworzysz macierz transformacji ze współczynnikami wielomianu obliczonymi przez te punkty. Błędy aproksymacji dla każdego punktu są pokazane w polu "Błąd RMS", a wkład każdego punktu do błędu jest w terenie „Wkład”. Przesunięcia punktu w X i Y są pokazane w polach „X resztkowe” oraz „Pozostała Y” odpowiednio. Możesz przesunąć punkt w przeglądarce; jednak błędy ulegną zmianie. Wszystkie błędy muszą być rzędu 0,1 lub mniej, aby transformacja była akceptowalna. Spróbuj skrócić te błędy, przesuwając kursor wzdłuż X i Y. Jeśli to się nie powiedzie, usuń niefortunny punkt. Aby usunąć, wybierz jego wiersz w tabeli, klikając skrajne z lewej (szare) pole. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy to szare pole, aby wywołać menu podręczne i wybierz Usuń zaznaczenie

8 Po wpisaniu określonej liczby punktów kontrolnych program automatycznie obliczy dla Ciebie wielomian transformacji. Aby sprawdzić, czy ten wielomian został obliczony poprawnie, zastosuj jeden lub dwa punkty kontrolne na jednym z obrazów w tych obszarach, w których jeszcze ich nie umieściłeś. Jeśli w tym samym czasie pojawiają się na innym obrazie w tych samych punktach, to wielomian jest wybrany poprawnie. W przeciwnym razie kontynuuj proces tworzenia punktów kontrolnych, aż do uzyskania wymaganej dokładności.

9 Po uzyskaniu macierzy transformacji o akceptowalnej dokładności można przystąpić do procesu przekształcania obrazu. (Ponowne próbkowanie). W oknie Narzędzia korekcji geograficznej wybierz narzędzie ukośny kwadrat. W otwartym oknie Resample otwórz nowy plik w własny folder aby zarejestrować wynik transformacji obrazu. Po prawej stronie ustaw żądaną metodę konwersji pikseli obrazu i kliknij OK.

10 Prześlij wynik do nowej przeglądarki i upewnij się, że przekształcenie zostało wykonane poprawnie.

11 W bloku Interpretator wybierz pozycję menu Ulepszenie przestrzenne, a w otwartym podmenu - funkcja Scalanie rozdzielczości. W oknie, które się otworzy, w kolejności od lewej do prawej otwórz pliki: 1) obraz panchromatyczny; 2) przetworzony przez Ciebie obraz wielostrefowy; 3) wynik, który zamierzasz uzyskać. Możesz wybrać tryby, które są instalowane domyślnie. Kliknij OK.

12 Otwórz wynik i upewnij się, że istnieje. Jeśli go nie ma, spróbuj użyć innego trybu liczenia pikseli.

Oprócz możliwości dodawania obrazów do treści strony za pomocą FilePickera z edytora wizualnego TinyMCE, programiści i projektanci w CMS Made Simple od dawna poszukiwali możliwości tzw. skojarzenia jednego obrazu ze stroną. Po co to jest? Oto kilka przykładów:

Aby stworzyć graficzne menu, które wyświetla nie tekst, ale obraz. Sprawdź ciekawy przykład menu graficznego w stylu Mac lub menu graficznego z hierarchią na dole strony po słowie Portfolio.

Aby utworzyć listę stron (jak zwiastun) z obrazem dołączonym do każdej strony.

Aby ograniczyć edytorów stron, którzy nie mogą się skurczyć i starannie wstawić obrazy do treści. W takim przypadku są proszeni o wybranie z listy jednego z już załadowanych zdjęć, które następnie wstawia się do szablonu w odpowiednim miejscu o żądanym rozmiarze. Lub możliwość pobierania obrazów, które skurczą się podczas automatycznego ładowania.

W tej chwili są trzy opcje linkowania obrazu do strony (przynajmniej nie znam innych).

Opcja 1: Obraz na karcie Opcje

Była to pierwsza próba połączenia obrazu ze stroną, która wciąż jest dostępna w zakładce. Opcje podczas edycji strony. Tutaj możesz wybrać jeden z obrazów z listy plików, które zostały wcześniej przesłane do folderu przesyłanie / obrazy... Ścieżkę do tego folderu można zmienić tylko globalnie w ogólnych ustawieniach witryny (Administracja witryny " Ustawienia główne, zakładka Ustawienia edycji strony). Wybrany obraz staje się dostępny w szablonie menu poprzez zmienną $ node-> image, i jego szkic przez $ node-> miniatura... Dzięki tej opcji z jedną stroną można powiązać tylko jeden obraz, czyli 1:1.

Opcja 2: Obraz za pomocą tagu (content_image)

Drugie podejście. Tag zostanie dodany do głównego szablonu witryny. Jeśli dodasz tag kilka razy, możesz dołączyć wiele obrazów dla tej samej strony. V Panel administratora w tym przypadku wyświetla mi się rozwijane menu do wybrania wgranych plików (jak w opcji 1), a na samej stronie daje Znacznik HTML zdjęcie (content_image) jest bardziej inteligentny niż pierwsza opcja, w szczególności pozwala dostosować folder, w którym przechowywane są obrazy.

Ale jego dużą wadą, podobnie jak pierwsza opcja, jest to, że obrazy, które można wybrać z listy, są musi być wstępnie załadowany do systemu za pomocą menedżera plików lub w pozycji Zarządzanie obrazami. Jeśli (w celach edukacyjnych) usunąłeś przycisk „Wstaw / Edytuj obraz” z edytora wizualnego, aby uniemożliwić ich bezpośrednie wstawianie do treści witryny, to Twój edytor musi najpierw załadować obrazy, a następnie edytować stronę. Druga wada: jeśli tych obrazów jest dużo, to lista jest ogromna i łatwo się w niej pomylić.

Opcja 3: Korzystanie z modułu GBFilePicker

Niezwykle elastyczny. Pozwala nie tylko wybierać już wgrane obrazy, ale także wczytywać je „w locie” podczas edycji strony, a także usuwać, a nawet edytować już wgrane. bez opuszczania strony edycji treści... Listę obrazów w rozwijanym menu można wyświetlić lub wyłączyć (na przykład, jeśli w folderze jest już 100 obrazów, lista najprawdopodobniej jest bezużyteczna).

Kilka przykładów tego, jak ten tag może wyglądać w interfejsie administratora na stronie z edycją treści, w zależności od użytych parametrów.

Cechy modułu: redukowanie plików podczas wczytywania, wykluczanie niektórych plików z listy przez sufiks lub prefiks w nazwie pliku, możliwość ograniczenia rozszerzeń dla wgrywanych plików, możliwość ograniczenia dostępu do plików w zależności od użytkownika, tworzenie miniaturek. A szczególnie podoba mi się ten moduł, ponieważ nie tylko nazwa pliku na liście, ale także jego szkic do edytora pokazuje, że jest on niezwykle wygodny dla zapominalskich.

Ta opcja jak na razie jest najlepsza, jaką widzę w CMS Made Simple. To jest to, co moi redaktorzy stron intuicyjnie pojmują.

Włącz JavaScript, aby wyświetlić