Zarys fotogrametrii - Andrzej Wróbel.pdf

(2367 KB) Pobierz
Microsoft Word - Fotogrametria.doc
Andrzej Wróbel
FOTOGRAMETRIA
1. Sposoby pozyskania i zapisu obrazów stosowanych
w fotogrametrii i teledetekcji
1.1 Obrazy cyfrowe i sposób ich zapisu
Zdj cie fotograficzne, obraz namalowany przez malarza, rysunek na papierze itp. ... s to
obrazy w postaci analogowej. Zapis takiego obrazu w pami ci komputera wymaga przetworzenia
go na posta cyfrow . Polega to na podzieleniu obrazu na regularn siatk kwadratów. Jeden taki
kwadrat jest to najmniejszy element obrazu zwany pikselem. Jasno obrazu czarno białego
w ramach piksela zostaje u redniona. W zapisie cyfrowym dla piksela zapisuje si jego redni
jasno jako liczb . Dla zmniejszenia ilo ci potrzebnej pami ci oraz przy pieszenia
przetwarzania obrazu jasno zapisuje si za pomoc liczb całkowitych, a nie rzeczywistych.
piksel
jasno
piksela
12
13
16
35
=
11
12
28
43
10
14
62
48
11
20
64
52
Rys. 1.1 Zasada tworzenia obrazu cyfrowego
W rzeczywisto ci obraz cyfrowy zapisany w pami ci komputera nie zawsze ma posta
macierzy jak na rys. 1.1. Stosowane s ró ne formaty zapisu i ró ne metody kompresji
zapisanego obrazu. Kompresje mog by bezstratne (np. LZW) gdy zmniejszenie obj to ci pliku
nie powoduje straty jako ci obrazu, oraz stratne (np. JPEG) czyli takie w których nast puje
pogorszenie jako ci obrazu po skompresowaniu.
Jako obrazu cyfrowego okre la si zazwyczaj za pomoc dwu podstawowych parametrów:
· Rozdzielczo geometryczna - podawana przewa nie w jednostkach „dpi" czyli ilo ci
pikseli w linii obrazu na długo ci jednego cala
· Rozdzielczo radiometryczna - czyli z jak dokładno ci podaje si jasno piksela.
Zale y ona od ilo ci bitów przeznaczonych na zapis liczby okre laj cej jasno .
Najcz ciej wykorzystuje si osiem bitów, czyli jeden bajt, co daje 256 stopni jasno ci,
czasem cztery bity co daje 16 stopni jasno ci, natomiast w niektórych profesjonalnych
zastosowaniach dziesi , dwana cie lub wi cej bitów.
153635723.034.png 153635723.035.png 153635723.036.png 153635723.037.png 153635723.001.png 153635723.002.png 153635723.003.png 153635723.004.png 153635723.005.png 153635723.006.png 153635723.007.png 153635723.008.png 153635723.009.png 153635723.010.png 153635723.011.png 153635723.012.png 153635723.013.png
Obraz kolorowy zapisuje si na dwa sposoby.
Pierwszy sposób - nazywany cz sto „kolor indeksowany" - polega na tym, e poszczególne
kolory maj swoje numery i ten numer zapisuje si w pami ci komputera. Zapis za pomoc
o miu bitów daje mo liwo ukazania 256 kolorów, natomiast zapis za pomoc czterech bitów
tylko 16 kolorów.
Rys. 1.2 Fragment obrazu zapisanego jako kolor indeksowany oraz tabela kolorów
Drugi sposób polega na rozbiciu obrazu na kilka obrazów w kolorach podstawowych. W
zale no ci od przyj tego zestawu kolorów podstawowych mamy ró ne systemy np. RGB -
kolory: czerwony, zielony, niebieski; CMYK - kolory: cyan, magenta, ółty, czarny. W pami ci
komputera zapisuje si wówczas dla jednego obrazu - de facto kilka obrazów składowych, a w
ka dym obrazie składowym jasno ci danego koloru podstawowego. Je li dla obrazu kolorowego
w systemie RGB jasno ka dego obrazu składowego zapiszemy za pomoc o miu bitów
otrzymamy około 16.7 mln. odcieni kolorów.
153635723.014.png 153635723.015.png 153635723.016.png 153635723.017.png 153635723.018.png 153635723.019.png 153635723.020.png
R G B
Rys. 1.3 Obraz kolorowy zapisany w systemie RGB oraz obrazy składowe w kolorach
podstawowych
1.2 Histogram obrazu cyfrowego
Histogram obrazu jest to wykres przedstawiaj cy ilo pikseli o okre lonej jasno ci. Na
podstawie histogramu mo na okre li pewne cechy obrazu. Obraz o dobrej jako ci
radiometrycznej powinien posiada histogram w miar wyrównany (oczywi cie w zale no ci od
fotografowanego obiektu) a jasno ci pikseli powinny si zawiera od warto ci zero lub prawie
zero do warto ci prawie maksymalnej (zale nej od przyj tej ilo ci bitów na zapis np. dla jednego
bajta maksymalna warto wynosi 255).
rys. 1.4. Histogram obrazu o rednim kontra cie
153635723.021.png 153635723.022.png 153635723.023.png 153635723.024.png 153635723.025.png 153635723.026.png
Rys. 1.5. Histogram obrazu kontrastowego (histogram jest bardzo wyrównany)
Rys. 1.6. Histogram obrazu o małym kontra cie (histogram ma obci te tony bardzo jasne
i bardzo ciemne)
153635723.027.png 153635723.028.png 153635723.029.png 153635723.030.png
Rys. 1.7 .Histogram obrazu jasnego (obci te s tony ciemne - porównaj z rys. 1.4)
Rys. 1.8. Histogram obrazu ciemnego (obci te s tony jasne - porównaj z rys. 1.4)
Je eli histogram obrazu wskazuje, e nie wykorzystano skrajnych jasno ci w obrazie (tonów
bardzo ciemnych lub bardzo jasnych) mo na dokona operacji „rozci gni cia histogramu”.
Rozci gni cie histogramu powoduje zmian jasno ci pikseli wg. jakiej funkcji np. liniowej,
wykładniczej lub logarytmicznej. Przykład: przy rozci gni ciu liniowym o współczynniku dwa
razy – piksele o jasno ci ró ni cej si o jeden b d ró niły si o dwa. Spowoduje to
wykorzystanie w obrazie wszystkich mo liwych warto ci jasno ci, a zatem poprawi
rozró nialno elementów obrazu. Trzeba jednak powiedzie , e operacja ta nie umo liwia
ukazania w obrazie informacji, których przed rozci gni ciem histogramu tam nie było,
umo liwia jedynie wyra niejsze ukazanie ró nic pomi dzy poszczególnymi pikselami.
Operacja rozci gni cia histogramu jest cz sto stosowana przy obróbce obrazów
satelitarnych. Poniewa sensor w satelicie ma tak ustawione parametry obrazowania, aby mo na
było zarejestrowa wszystkie skrajno ci, jasno ci pikseli typowego obrazu satelitarnego nie
wykorzystuj wszystkich mo liwych warto ci.
153635723.031.png 153635723.032.png 153635723.033.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin