CC BY
53
УДК 528.722.8
В.С. Коркин, А.Е. Сидякина СГГА, Новосибирск
ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ КОМПЛЕКСА ЦИФРОВЫХ МАКЕТНЫХ АЭРОСНИМКОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
В статье представлен проект создания макетных снимков для тестирования цифровых фотограмметрических станций и решения ряда других задач.
VS. Korkin, A.E. Sidyakina
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation
PROJECT OF THE DIGITAL MOCK-UP AEROPHOTO IMAGES SET ESTABLISHMENT FOR THE PHOTOGRAMMETRIC SYSTEMS RESEARCH
The article deals with the mock-up images creation project for digital photogrammetric stations testing and other tasks.
В последнее десятилетие обработка любой аэро - и космической информации практически происходит на цифровых станциях. Но развитие современных фотограмметрических программных комплексов влечет за собой неизбежную проблему проверки правильности их работы, как на этапе создания, так и в процессе использования на производстве. Применение специальных макетных снимков является наилучшим решением этой проблемы.
Следует отметить, что в настоящее время не существует сертифицированных макетных снимков для тестирования цифровых фотограмметрических станций, доступных для широкого круга пользователей. Производители подобных комплексов при их создании, безусловно, используют некие тесты для проверки правильности их работы на начальных этапах, но не предоставляют информации об этих тестах. Также при продаже в комплект оборудования не входит никаких макетных материалов для того, чтобы пользователь мог оценить работу приобретенного комплекса, провести тренинг операторов, произвести априорную оценку точности фотограмметрической обработки снимков для будущих работ.
Наличие комплекта макетных снимков единого образца позволит оценить точность работы фотограмметрических систем, решит задачу сравнения различных цифровых станций, позволит произвести оценку точности полученных результатов и проконтролировать многие фотограмметрические
процессы. Нужно сказать, что полноценный комплект макетных снимков даст возможность также оценить качество работы оператора.
Следует отметить, что возможно создание как идеальных макетных снимков, так и реальных, то есть в макетные снимки можно внести любые искажения и выявить их при обработке на фотограмметрических станциях. А наличие точного значения такой ошибки позволит распознать любую неточность, как в работе системы, так и в личной работе оператора.
Говоря о создании единого комплекса макетных снимком, следует отметить, что чем шире их масштабный ряд, тем реалистичней и продуктивней будет работа с ними.
При составлении проекта необходимо учитывать, снимки каких масштабов используются наиболее часто при проведении реальных работ, и опираться на эту информацию. Так же необходимо помнить о разнообразии характеров рельефов отображенных на реальных снимках, чтобы при создании тестовых аналогов реалистичность процесса обработки была максимальной.
При создании макетных снимков необходимо также смоделировать различные значения фокусного расстояния и углов наклона.
В таблице указаны параметры, которые будут использоваться при составлении проекта.
Таблица
Масштаб 1:1000 1:3000 1:7000 1:10000 1:25000
Фокусное расстояние АФА 100-200 мм 100-200 мм 100-200 мм 100-200 мм 100-200 мм
Формат снимков 18x18 23x23 18x18 23x23 18x18 23x23 18x18 23x23 18x18 23x23
Углы наклона снимков 0,5-5° 0,5-5° 0,5-5° 0,5-5° 0,5-5°
Характер территории Равнинный + + +
Всхолмленный + + + + +
Горный + + + +
При внесении искажений в моделируемые тест-объекты следует учитывать наиболее часто встречающиеся искажения реальных снимков (дисторсия объектива съемочной камеры, атмосферной рефракции, неравномерности деформации фотоматериала и др.). Также необходимо вносить в макетные снимки систематические и случайные ошибки.
Макетные снимки необходимы в цифровом виде, что исключает использование физических тест-объектов, таких как контрольные сетки и снимки-макеты Ошуркова. Цифровые тест-объекты можно подразделить на битовые и реалистичные.
Битовые макетные снимки имеют дискретное поле изображения в виде замаркированных точек или линий [1]. Их недостаток заключается в том, что оценку точности измерений можно произвести только в этих точках и невозможно восприятие стереоэффекта. Но они имеют ряд достоинств: простота создания, малый размер готового файла.
Реалистичные макетные снимки являются наиболее перспективным видом тест-объектов: они имеют непрерывное изображение по всему полю
моделирования, позволяют произвести оценку точности измерений в любой точке на изображении, позволяют получать стереопары. Но их моделирование занимает гораздо больше времени, чем создание битовых тест-объектов.
Технология создания битового макетного снимка любого масштаба и на любой вид территории состоит из следующих этапов:
1. Проектирование точек (оцифровка рельефа) на топографической карте реальной территории с последующим выводом координат и высот каждой точки и создание ЦМР по этим данным. Информация впоследствии хранится в виде коэффициентов полиномов.
2. Формирование аналитических макетных снимков (необходимо создание либо идеальной, либо приближенной к реальной модели съемочной системы с заданными геометрическими свойствами и параметрами съемки). На этом этапе необходимо задать размеры участка моделирования.
3. Формирование цифровых снимков (перевычисление координат точек аналитических макетных снимков в систему координат цифровых снимков).
4. Маркировка точек в растровом редакторе Photoshop в цифровом виде (аналогично макетным снимкам Ошуркова). На данном этапе вносится небольшая ошибка в координаты точек цифрового снимка в связи с округлением координат до целых пикселей. Необходимо контролировать, чтобы средние погрешности координат точек стереопары не превышали от 0,4 до 0,5 элемента сканирования при его величине от 10 до 20 мкм [2].
Сложность создания реалистичных макетных снимков, в отличие от битовых, заключается в необходимости создания дополнительных моделей -модели источника освещения (Солнца) и модели атмосферы [1].
Для формирования стереопары макетных снимков необходимо задать следующие параметры: фокусное расстояние, размер снимка, высоту
фотографирования, масштаб, разрешение, а так же элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимков, оценка точности построения модели по контрольным точкам.
После получения стереопары, проводится исследование фотограмметрических комплексов. Необходимо выполнить все процессы построения геометрической модели местности: внутреннее ориентирование макетных снимков; взаимное ориентирование макетных снимков; внешнее ориентирование модели.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коркин. В.С. Цифровые фотограмметрические тест-объекты для тестирования цифровых фотограмметрических станций [Текст]/ Коркин В.С. // Геодезия и картография. - 2008. - №2. - С. 39-41
2. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических планов и карт [Текст] / Федеральная служба геодезии и картографии России / М.: 2001. - 62 с.
© В.С. Коркин, А.Е. Сидякина, 2011
