1. 2. Předzpracování obrazových záznamů DPZ
Pojmy:
zdroje chyb
chyby systematické a náhodné
šum (noise)
geometrické korekce
radiometrické korekce
1
2. Zdroje a typy chyb
na vznikající obrazový záznam působí řada
vlivů, které mění (snižují) jeho kvalitu
původ:
technické nedokonalosti snímacího zařízení
atmosféra
samotná podstata distančního měření
rozlišujeme:
chyby systematické (opakovatelné, např. zakřivení
Země, rotace Země, mohou být dobře modelovány, korekce
na stanici)
chyby náhodné (kolísání parametrů dráhy nosiče, výpadky
v činnosti detektorů, vliv atmosféry – tzv. šum (noise)
2
3. Cíl 1. fáze = korekce
cílem předzpracování obrazu je úprava jeho
geometrických a radiometrických znaků
radiometrické korekce – úprava DN hodnot
jednotlivých pixelů; součástí těchto korekcí jsou tzv.
atmosférické korekce (cílem je minimalizovat vlivy
atmosféry)
geometrické korekce – transformace souřadné
soustavy obrazového záznamu nebo velikosti
obrazového prvku
3
4. Geometrické korekce
CÍL: odstranit nežádoucí chyby obrazového
záznamu tak, aby získal požadovaný kartografické
zobrazení a souřadnicový systém a bylo ho
možné použít jako mapu (např. k měření ploch a
vzdáleností)
negativní jevy: kolísání výšky a rychlosti
pohybu, zakřivení Země, atmosférické
refrakce, zdánlivé změny v poloze objektů v
důsledku změny nadmořské výšky
vzájemná poloha objektů v obraze DPZ neodpovídá
jejich poloze ve skutečnosti nelze ho použít jako
mapu 4
5. Funkce/účel geometrických korekcí
transformace obrazových dat do určité mapové
projekce
propojení obrazových dat s prostorovou vektorovou
databází v GIS
porovnání dvou a více obrazů stejného území
tvorba ortofotomap
vytváření mozaiky z několika obrazových záznamů
5
6. Základní pojmy
kartografická projekce – systém vztahů, kterými je
část sféroidu transformována do roviny
souřadnicový systém – systém použitý každou
kartograf. projekcí k vyjádření polohy objektů
rektifikace – obecně proces transformace polohy
všech obrazových prvků (pixelů) z jednoho
souřadného do jiného souřadného systému
převzorkování (resampling) – proces transformace
DN hodnot každého obrazového prvku z původní
souřadné soustavy do nové
6
7. Základní pojmy
georeferencování – alespoň pro jeden bod
obrazového záznamu dodáme informaci o absolutní
poloze; neměníme DN hodnoty pixelů (data nejsou
převzorkovaná)
georeferencovaná data
geokódování – takový případ rektifikace, během
které jsou data transformována do určité
kartografické projekce
je založeno na sběru identických (vlícovacích)
bodů a polynomické transformaci
geokódovaná data – poloha každého pixelu je
vyjádřena v systému mapových souřadnic; tato data
lze kombinovat s vektorovými daty ve stejné
kartografické projekci 7
9. Základní pojmy
ortorektifikace – proces odstranění dalších
nepřesností daných proměnlivou nadmořskou
výškou záznamu
je zapotřebí DTM (digitální model reliéfu)
ortofotomapy a družicové mapy
9
10. Postup rektifikace obrazu
Rektifikace obrazu založená na polynomické
transformaci a technice identických bodů
1. sběr identických bodů
2. volba stupně transformace
3. výpočet a testování transformačních rovnic
4. převzorkování obrazu
5. rektifikace obrazu
10
11. Rektifikace:
1. sběr identických bodů
identické (vlícovací) body
= body, jejichž polohu lze přesně
určit jak v obraze, který bude
transformován, tak na mapě či jiném obraze, který
má požadovanou projekci nebo souřadnicový
systém
pro každý bod známe:
souřadnice zdrojové (sloupec/řádek v x,y souřadnici)
souřadnice referenční (cílové, např. v desetinných
stupních/zeměpisných souřadnicích)
body musí být rovnoměrně rozmístěny
ideální průsečíky liniových umělých prvků (např.
komunikace) 11
12. Rektifikace:
2. volba stupně transformace
vztah mezi souřadnicemi zdrojovými a cílovými je
vyjádřen formou polynomu n-tého stupně
posunutí, otočení, 2 body
+ zkosení (3 páry)
nejkomplikovanější (4)
rozhoduje o počtu potřebných vlícovacích bodů
12
14. Rektifikace:
4. převzorkování (resampling)
každému obrazovému prvku
výsledného obrazu je přiřazena
nová DN hodnota vypočtená z
obrazu původního
několik základních algoritmů/metod
metoda nejbližšího souseda (nearest
neighbour): pixelu je přisouzena
hodnota nejbližšího původního pixelu;
nejméně přesné, ale zachovává
původní hodnoty pixelů
bilineární interpolace (bilinear
interpolation): nová hodnota je váženým
průměrem čtyř nejbližších pixelů
původního obrazu
14
15. Rektifikace:
5. vlastní rektifikace
stanovení velikost výsledného obrazu (počat řádků a
sloupců)
je vypočtena nová DN hodnota pro každý pixel
15
