Способ геометрической коррекции космических сканерных снимков линейной развертки

 

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.

СОЮЗ GQBETCHHX

4 Н

РЕСПУБЛИК (1) G 01 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫтИНМ

ПРИ ГННТ CCa* (21) 4126546/24-10 (22) 30.09.86 (46) 30.03.90. Бюл, N 12 (71) Лаборатория азрометодов Производственного геологического объединения "Аэрогеология" (72) Г.Б.Гонин и Т.В.Зубова (53) 528 ° 722.727 (088.8) (56) Сажин С.И. О способе геометрического преобразования многозональной спутниковой информации: Труды/

/ГосНИЦИПР, 1979, вып.5, с.46-49, (54) СПОСОБ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ

КОСМИЧЕСКИХ СКАНЕРНЫХ СНИИКОВ ЛИНЕЙНОЙ РАЗВЕРТКИ (57) Изобретение может быть использовано в геологии, сельском хозяйстве, природоохранной тематике и т.п ° Цель

Изобретение относится к фотограмметрии и может 6bl7b использовано в геологии, сельском хозяйстве, природоохранной тематике и других отраслях народного хозяйства при необходимости выполнения геометр рической 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 - векторограмма смещений точек снимка относительно идентичных точек карты; на фиг. 3 и

4 — контуры проекции Гаусса-Крюгера

„SU„„1553 5 А 1

2 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, госле чего выводят преобразованное изображение, растягивая или сжимая каждую часть контратипа B cooT ветствии с рассчитанным шагом записи изображения, 4 ил, и контуры геометрически откорректированного изображения.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно изготавливают на фотопленке исходное изображение (контратип) для цифрового ввода его в

ЭВИ.Строят векторограмму смещений точек снимка относительно идентичных точек карты.

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

Вектора смещений и их проекции на выбранные оси координат могут быть

1553825 определены также и с помощью карты.

Для этого- переносят Iia две разные кальки опознаки со снимка и опознаки с карты. На кальках выбирают два опознака, располагающиеся на прямой,, примерно параллельно изображению трассы космического летательного ап--. парата (КЛА) и кальку с опознаками со снимка и ка.пьку 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 контра гип iзображения на части перпендикулярно .средненному вектору по формуле ((1 щ„; — 1 „„„,,) — <, " n где D — размер части, мм;

0 — шаг дискретизации УВВИ, мм,, Ь - минимальный шаг дискрети.:-.ации УВВИ, мм; заданная велич,на точности .геометрической коррекции изображения в масштабе сним= ка, мм;

1 „- максимальный век.ор смещения данного участк, м .,;. номер обрабатываемого уча ...тка

Далее, используя во:-можность УВВИ барабанного типа в процессе вводавывода растягивать или сжимать изсбражение, рассчитывают <ребуемь и шаг дискретизации между центрами строк

q для каждой части по формуле

<.< (1гп«х -I- ii«:: — i )

Ч = ent —

+ х 1з

+ 0 где +" при 1 «>, — 1„,-«,, 0;

11 11 при 1 „,„--,д,,,„, а. О, Устанавливают контратип изображения на барабане УВВИ таким образом, чтобы усредненный вектор смещений был перпендикулярен строкам скани )o вания на барабане УВВИ., и поочередно вводят все части контратипа в

ЭВМ и затем выводят из ЗВМ, растяrIвая или сжимая каждую часть введенного изображения в соответствий с рассчитанным шагом дискретизации q>.

Пример. На фиг. 1 показано

5 исходное изображение космического сканерного снимка линейной развертки, на котором представлен Крымский полуостров. Масштаб снимка вдоль трассы полета ИСЗ равен l:2570090.

Необходимо геометрически откор-. ректировать это исходное изображение в масштабе снлмка в карту проекции

Гаусса-Крюгера, с точностью +1 мм с шагом дискретизации Q = 0,1 мм.

Первой операцией геометрической коррекции является изготовление контратипа, представляющего собой негатив или позитив исходного изображения, показанного на фиг. 1.

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

На фиг. 2 показано поле векторов смещения, полученное с помощью карты.

На фиг. 2 показаны контуры исходного изображения 1 и контуры выбранной картографической проекции 2, приведенные к масштабу исходного изобра><ения по опорным точкам 3 и Й .

По опорным точкам 5-7 определяют направление и размеры соответствующих векторов смещения 8-10.

Осуществляют выбор преобладающего (генерального) направления необходимых смещений как среднее из направлений имеюшихся векторов смещения.

На фиг. 2 это направление обозначено позицией 11, :,О Затем проводят условное разделение контратипа на части перпендикулярно rI peобладающему (генеральному) направлению i 1 смещений.

По фиг. 2 визуально определяют, что контуры исходного изображения 1 на участке 12 размером 30 мм совпадают с выбранной картографической проекцией 2 с требуемой точностью

Л

<, = +1 мм л поэтому не требуют ripeобразования.

Размеры вектора 9 превышают заданную точность преобразования и требуют геометрической коррекции, Рассчитывают размер части 13 для опорной точки Ь, соответствующей

55 вектору 9 смещения от предыдущего участка I2.

Подставляют в выражение (1) следующие значения: i = 1; 1„ „, = 1мм;

1553825

20

55

1 „. = 4 мм; Q = 0,100 мм; Ь

= 0,0125 мм; > = «+1 мм.

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

Рассчитывают размер части для опорНой точки 7 Ro формуле (1) со значениями i = 1; l x;, = 1 мм;

Q = 0,100 мм; А = 0,0125 мм;

= +1 мм.

Получают, что 96 D (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):

= 2; 1„ох,, = 4 мм; lmax, = 14 мк;

Q = 0,100 мм; А = 0,0125 мм;

= ;1 мм.

Размер части 14 должен находиться в интервале 36 < D 6 44 мм. Принимают размер части 14 равным 44 мм.

Всего исходное изображение (контратип) условно разделили,на три части размерами 30, 30 и 44 мм.

Далее определяют шаг дискретиза" ции qy для каждой части по выражению (г) .

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

Для части 13 шаг дискретизации преобразования находят по выражению (2) при значениях Ч = 0,100 мм; и

= 0 0125 мм 1вах = 4 мм; l gx, - — 1 мм:, D = 30 мм.

Получают q „ = 0,1125 мм.

Для участка 14 рассчитывают q по формуле (2) при значениях

= 0,100 мм; Е = 0,0125 мм; 1,,х; — 14 мм; lax:, = 4 мм; D = 44 мм.

Получают qx = О, 1250 мм.

Устанавливают контратип изображения на барабане УВВИ таким 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

0 = 0,100 мм.

Вывод контратипа из ЭВМ производят через то же УВВИ.

Части 12-14 контратипа выводят поочередно из ЭВМ с рассчитанными шагами дискретизации q„ часть 12 с qx, = 0,100 мм; часть 13 с qy, =0,1125мм; часть 14 с qx = 0 1250 мм.

В результате получают геометрически от корр екти рова нное и зображ ение, представленное на фиг. 3.

На 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.

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, о т л и ч аю шийся 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

Р исходного изображения рассчитывают из выражения -(1 ax 1 rnox I-i ) .Л Я

i с и с.. (lgx, — 1 ax; — ) + 3 g

/1 где а — показатель точности геометрической коррекции изображения. в масштабе снимка, мм;

Я»

» О,Й °, 5

Я(1 мах 1max - ) 5D целая

МОИХ»

Рося Х, часть числа;

- lmmQxt, ) О;

1 мах;-<

7 1553825

- шаг записи изображения, мм;

6 --минимальный шаг записи изображения, определяемый конструктивными параметрами использованных средств ввода и вывода изображения, мм;, г гпе

1 „ - максимальный вектор смещения "+" при части изображения„ мм; "- при — номер обрабатываемой части, а величину шага записи части с опре. деляют из выражения

1553825 дуб

*« э

1 з .«»

ФЦ

Фд g в

, "

/ / .Ю-" д

) ( -;

1 к l и " "-.;

A>7Ä.

1- „

3 !

1553825

Составитель В.Живичин

Редактор А.Огар Техред Л.Олийнык Корректор С.Шевкун

Тираж 392

Заказ ч50

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101