Способ геометрической коррекции космических сканерных снимков линейной развертки Советский патент 1990 года по МПК G01C11/00 

Изобретение относится к фотограмметрии и может быть использовано в геологии, сельском хозяйстве, природоохранной тематике и других отраслях народного хозяйства при необходимости выполнения геометрической коррекции космических сканерных снимков линейной развертки-, обладающих существенными геометрическими искажениями.

Цель изобретения - снижение стоимости работ за счет исключения прикладного программного обеспечения.

На фиг. 1 представлено исходное изображение; на фиг. 2 - векторограм- ма смещений точек снимка относительно идентичных точек карты; на фиг. 3 и 4 - контуры проекции Гаусса-Крюгера

и контуры геометрически откорректированного изображения. / Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно изготавливают на фотопленке исходное изображение (контратип) для цифрового ввода его в ЭВМ.Строят векторограмму смещений точек снимка относительно идентичных точек карты.

При наличии данных о параметрах сканирования с борта ИСЗ подобная векторограмма смещений может быть рассчитана заранее.

Вектора смещений и их проекции на выбранные оси координат могут быть

сд ел

оз

00 tsD

сл

определены также и с помощью карты. Для этого-переносят на две разные кальки опознаки со снимка и опозна- ки с карты. На кальках выбирают два опознака, располагающиеся на прямой, примерно параллельно изображению трассы космического летательного аппарата (КЛА) и кальку с опознакамн со снимка и кальку с изображением опознаков, снятых с карты, редуцируют в один масштаб, т„е„ два выбранных опознака на карте и на снимке должны совпадать. Графически определяют вектора смещений для остальных опознаков.

По векторам смещений строят усредненный вектор смещений

Условно разбивают контратип изображения на части перпендикулярно усредненному вектору

l(mo( i-j)

„ .

ic формуле Q

- с

D Ј

i

max i - i

) 0

iu

(1)

MM ;

где D - размер части,

Q - шаг дискретизации УВВИ Л - минимальный шаг дискре

ции УВВИ, мм;

заданная величина точности геометрической коррекции изображения в масштабе снимка, мм;

максимальный вектор смещение, данного участка, мк, номер обрабатываемого участк Далее, используя возможность УВВИ барабанного типа в процессе ввода- вывода растягивать или сжимать изображение, рассчитывают требуемым шаг дискретизации между центрами строк q для каждой части пс дюрмуле

1

б tnqx

ent

Q( j -rri Л 5

t 0,5 h ь Q

(2)

где + при lmax

- при 1

; 0; - О,

1 моих ; i

mOtf , J- П , X 1 ,

Устанавливают контоатип изображения на барабане УВВИ таким образом, чтобы усредненный вектор смещений

был перпендикулярен строкам сканирования на барабане УВВИ., и поочередно вводят все части контратипа в ЭВМ и затем выводят из ЭВМ, растяги

вая или сжимая каждую часть введенного изображения в соответствий с рассчитанным шагом дискретизации qy.

П р и м е р. На фиг. 1 показано исходное изображение космического сканерного снимка линейной развертки, на котором представлен Крымский полуостров Масштаб снимка вдоль трассы полета ИСЗ равен 1:2.570000.

Необходимо геометрически откорректировать это исходное изображение в масштабе снимка в карту проекции Гаусса-Крюгера, с точностью +1 мм с шагом дискретизации Q 0,1 мм.

Первой опеэацией геометрической коррекции является изготовление кон- тратипа, представляющего собой негатив или позитив исходного изображения, показанного на фиг, 1.

Вторая операция - определение поля смещения точек снимка относительно идентичных точек карты.

На фиг, 2 показано поле векторов смешения, полученное с помощью карты. На фиг, 2 показаны контуры исходного изображения 1 и контуры выбранной картографической проекции 2, приведенные к масштабу исходного изображения по опорным точкам 3 и 4.

По опорным точкам определяют направление и размеры соответствующих векторов смещения 8-10.

0

Осуществляют выбор преобладающего (генерального) направления необходимых смещений как среднее из направлений имеющихся векторов смещения. На фиг. 2 это направление обозначено позицией 11.

Затем проводят условное разделение контратипа на части перпендикулярно преобладающему (генеральному) направлению 11 смещений.

По фиг, 2 визуально определяют, S цто контуры исходного изображения 1 на участке 12 размером 30 мм совпадают с выбранной картографической проекцией 2 с требуемой точностью Ј +.1 мм и поэтому не требуют преобразования .

Размеры вектора 9 превышают заданную точность преобразования и требуют геометрической коррекции,

Рассчитывают размер части 13 для опорной точки 6f соответствующей вектору 9 смещения от предыдущего участка 12.

Подставляют в выражение (1) сле

0

0

5

дующие значения: i

-max;

, 1 мм;

max;

4 мм; Q 0,100 мм; Д

0,0125 мм; Ј +1 MM.

Получают, что размер участка должен находиться в интервале 16 D 32 мм.

Рассчитывают размер части для опорной точки 7 по формуле (1) со значениями lmax;-i 1 мм; Q 0,100 мм; А 0,0125 мм;

±-1 ммПолучают, что 96 D ё 112 мм.

При таких расстояниях опорная точка 7 выходит за пределы контура карты 2, т.е. необходима следующая часть 14 обработки. Размеры первой обрабатываемой части 13 принимают равными 30 мм. Рассчитывают размер части 14 для опорной точки 7 при следующих значениях по выражению (1)

i 2; Imaxl-i ММ5 imax , 4 мм; Q 0,100 мм; А 0,0125 мм; с ± мм.

Размер части 14 должен находиться в интервале 36 D Ј 44 мм. Принимают размер части 14 равным 44 мм. Всего исходное изображение (контра- тип) условно разделили ,на TPVI части размерами 30, 30 и 44 мм.

Далее определяют шаг дискретизации qy для каждой части по выражению (2).

Часть 12 не требует геометрической коррекции, так как удовлетворяет точности Ј +1 мм. Поэтому qx Q, мм 0,100 мм.

Для части 13 шаг дискретизации преобразования находят по выражению (2) при значениях Q 0,100 мм; U. 0,0125 мм; ImaxI 4 мм; ,, 1 мм:, D 30 мм.

Получают qx 0,1125 мм.

Для участка 14 рассчитывают qx по формуле (2) при значениях Q 0,100 мм; &. 0,0125 мм; lmax;

14

ММ «

, 4 мм; D 44

мм.

Получают qx 0,1250 мм.

Устанавливают контратип изображения на барабане УВВИ образом, чтобы строки УВВИ были перпендикулярны направлению,преобладающего смещения 11.

Осуществляют ввод контратипа в ЭВМ через УВВИ барабанного типа, например Фотомейшн.

Части 12-14 контратипа вводят поочередно в ЭВМ с шагом дискретизации Q 0,100 мм.

Вывод контратипа из ЭВМ производя через то же УВВИ.

538256

Части 12-14 контратипа выводят поочередно из ЭВМ с рассчитанными шагами дискретизации qx: часть 12 с 0,100 мм; часть 13 с qx 0,1125мм; 5 часть 14 с qxz 0,1250 мм.

В результате получают геометрически откорректированное изображение, представленное на фиг. 3На фиг, 4 приведены контуры проекции 2 карты Гаусса-Крюгера и контуры геометрически откорректированного изображения..

Из фиг. 4 видно, что контуры геометрически откорректированного изображения совпадают с контурами карты с заданной точностью.

10

15

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Способ геометрической коррекции космических сканерных снимков линейной развертки, включающий изготовление на светочувствительном материале исходного изображения, построчное считывание и ввод его в блок обработки, обработку введенного изображения с учетом координат опорных точек карты и вывод из блока обработки преобразованного изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, перед вводом изображения в блок обработки строят векторограмму смещений точек исходного изображения относительно опорных точек карты, определяют усредненный вектор смещений, по направлению которого разбивают исходное изображение на части, и рассчитывают для каждой части величину шага записи преобразованного изображения, при вводе в блок обработки предварительно ориентируют усредненный вектор смещений исходного изображения перпендикулярно строке считывания изображения, а при выводе преобразованного изображения производят последовательное изменение шага записи, при этом размер каждой части D исходного изображения рассчитывают из выражения

a

, 1 ..

i u

- D t

55

irGXi i i w3iL- i ij j.

з-Д

где

- показатель точности геометрической коррекции изображения в масштабе снимка, мм;

71Ь53825

- шаг записи изображения, мм;

--минимальный шаг записи изображения, определяемый конструктивными параметрами использованных средств ввода и вывода изображения, мм; максимальный вектор смещения

части изображения, мм; - номер обрабатываемой части, Q ину шага записи части qx опреиз выражения

1 0

где

8

-, |-QI-L.ffax.; lmaxj-i )

1Х |

1 0,5 Л + Q,

где ( } - целая часть числа;

H+ l ПРИ ifnw; - In-ax-,-, 0; - при lmax, - 1 о.

Изобретение может быть использовано в геологии, сельском хозяйстве, природоохранной тематике и т.п. Цель изобретения - повышение экономичности. Способ включает изготовление контратипа исходного изображения, построение векторограммы смещений точек снимка относительно идентичных точек карты и усредненного вектора смещений, разделение контратипа на части перпендикулярно усредненному вектору, расчет величины шага дискретизации для каждой из частей контратипа. Затем контратип вводят в блок обработки путем установки усредненного вектора смещений перпендикулярно строке считывания изображения, после чего выводят преобразованное изображение, растягивая или сжимая каждую часть контратипа в соответствии с расчитанным шагом записи изображения. 4 ил.

.1

Ј

г J

/з