KALIBRACJA MAP O POSTACI RASTROWEJ

Transkrypt

1 KALIBRACJA MAP O POSTACI RASTROWEJ ETAPY pozskiwni dnch do SIT z mp nlogowch Sknownie Klircj Przeprókownie (resmpling) Wektorzcj WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów Wpłw rozdzielczości n cztelność (rstr) mp WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów

2 Wpłw rozdzielczości n cztelność (rstr) mp WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 5 Trnsformcj orzu w trie odcienie szrości (gre), n orz - (czrnoił) progownie (thresholding) Z wsok wrtość T Optmln wrtość T Z nisk wrtość T WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 6

3 W SIT/GIS kŝd rster musi ć wpsown w geodezjn ukłd współrzędnch (tzw. georeferencj). Informcj t moŝe ć przechowwn zrówno w pliku z orzem rstrowm lu w oddzielnm lecz o tkiej smej nzwie le innm rozszerzeniu. Klircj mp rstrowej to proces ndni mpie georeferencji z jednoczesnm usunięciem znieksztłceń geometrcznch rstr Mp sklirown: osie ukłdu pikselowego są równoległe do osi ukłdu współrzędnch prostokątnch płskich n podstwie współrzędnch pikselowch potrfim określić współrzędne terenowe WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów Trnsformcj: ukłd pikselow ukłd wsp. p. płskich ( c, r) (, ) P Mp rstrow posid swój ukłd pikselow (CR), wnikjąc z orgnizcji zpisu w wiersze (r) i kolumn (c); Y (N) C R X (E) X A Y B C D E c F r WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów

4 c Trnsformcj: ukłd pikselow ukłd wsp. p. płskich Y (N) C X A Y B C D E c F r X c cosα r sinα Y c sinα r cosα α r α A k cosα B k sinα C k sinα D k cosα E R F X (E) Określenie współcznników trnsformcji nstępuje n podstwie punktów dostosowni WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów World File jko relizcj trnsformcji (c,r) (,) jest to plik ASCII, zwier 6 wiersz, w kŝdm jedn licz (współcznnik trnsformcji): np. A.5 B. C. D -.5 E F X Ac Cr E Y Bc Dr F WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 4 4

5 Trnsformcj izometrczn nie usuw znieksztłceń jkie zwkle posid sknown mp nlogow (skurcz ppieru, deformcje nieregulrne). Proces sknowni wprowdz dodtkowe łęd (zrówno przpdkowe i grue). Dltego do klircji stosuje się zwkle rdziej złoŝone trnsformcje (modele mtemtczne). ZleŜnie od wrnego modelu trnsformcji moŝem eliminowć w mniejszm lu większm stopniu łęd rstr. Wierjąc nieodpowiedni model moŝem teŝ zdziłć w drugą stronę czli zdegrdowć jkość orginłu. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 5 Klircj Skuteczność elimincji łędów zleŝ w zncznej mierze od zstosownego modelu trnsformcji orz od tego cz model zstosujem ezpośrednio dl cłego rstr cz ędziem go stosowli do frgmentów rstr, które po trnsformcji zostną ze soą połączone. Do wznczeni prmetrów trnsformcji wkorzstujem punkt dostosowni, które mją określone: współrzędne w oowiązującm ukłdzie współrzędnch, współrzędne n mpie cfrowej (rster) w ukłdzie pikselowm ( - kolumn, wiersz) pozskne z pomocą digitlizcji ekrnowej (wektorzcj) Minimln licz punktów dostosowni zleŝ od przjętego modelu trnsformcji. Zzwczj prmetr trnsformcji wzncz się metodą njmniejszch kwdrtów n podstwie większej licz punktów niŝ minimln wnikjąc z modelu, co pozwl n oszcownie dokłdność uzsknej trnsformcji. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 7 5

6 Rodzje trnsformcji Trnsformcj Helmert (liniow trnsformcj konforemn) : Njprostsz model pozwl n przesunięcie, orót i zminę skli. Trnsformcj wiernokątn. Nie zmieni ksztłtu i nie deformuje. Eliminuje łęd i wpłw skurczu mp w minimlnm stopniu. Oliczone odchłki n punktch dostosowni mogą słuŝć do szkiego znlezieni łędów gruch. Minimln licz punktów (otrzmujem wted zerowe łęd). X Y WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 8 Rodzje trnsformcji Trnsformcj finiczn: Pozwl n przesunięcie, orót i zminę skli (róŝn dl i ), W większm stopniu eliminuje łęd skurczu mp i łęd przpdkowe. Zmieni ksztłt rstr, jeśli punkt są skupione w jednm miejscu rkusz moŝem w znczn sposó zdeformowć rster. Minimln licz punktów. Trnsformcj zchowuje równoległość linii i środki odcinków, zmieni ntomist długości odcinków i wrtości kątów. X Y WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 9 6

7 7 WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów Trnsformcje wielominowe: Trz opisne wcześniej są szczególnmi przpdkmi trnsformcji wielominowch, niektóre progrm pozwlją n wór trnsformcji wielominowej i dowolnm wór stopni wielominu. Wielomin II-go stopni (min. 6 pkt.): Wielomin III-go stopni (min. 9 pkt.): NleŜ pmiętćŝe im wŝsz stopień tm otrzmne odchłki n punktch łącznch ędą mniejsze, lecz istnieje rzko deformcji rstr (loklnej jeŝeli wskŝem łędnie punkt, otoczenie tego miejsc ędzie mniej krtometrczne niŝ orginłu, lu glolne jeŝeli punkt dostosowni nie ędą równomiernie rozłoŝone n cłm rkuszu). WŜszch stopni Rodzje trnsformcji Y X Y X WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów Trnsformcje wielominowe konforemne : Prz rozptrwniu większch oszrów i prz dostępnej dość duŝej liczie punktów dostosowni Trnsformcj wiernokątn Wzor trnsformcjne jko wielomin zespolone dl dowolnego stopni trnsformcji wglądją nstępująco : Rodzje trnsformcji

8 Resmpling (przeprókownie) Resmpling to zudownie nowego rstr jki powstje po trnsformcji rstr pierwotnego (pierwotn rster trze przesklowć, skręcić, ) Efektem resmplingu jest orót, powiększenie, pomniejszenie lu zmin proporcji orzu rstrowego. Do resmplingu stosuje się interpolcję, której celem jest utworzenie nowego, wcześniej nie istniejącego piksel n podstwie pikseli sąsidującch z pikselem tworzonm tk, ł on jk njlepiej dopsown optcznie do przetwrznego orzu. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 4 Resmpling (przeprókownie) Interpolcj metodą njliŝszego sąsid (ng. nerest neighor): Szukn jest odległość minimln międz środkiem piksel n generownm rstrze czterem sąsiednimi pikselmi n znieksztłconm rstrze. Prz powiększniu odw się wierne kopiownie njliŝszego piksel. W przpdku sklowni innego niŝ o wielokrotność % jest to sttstczne kopiownie niektórch pikseli. Prz pomniejszniu jest to mechniczne pomijnie niektórch pikseli. Metod njprostsz i wmgjąc od komputer njmniejszej moc oliczeniowej. W przpdku duŝch powiększeń wrźnie widć grup identcznch pikseli, grnice pomiędz pikselmi są wrźne, ostre, nie rozmte. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 5 8

9 Resmpling (przeprókownie) Interpolcj iliniow (ng. Biliner): Metod pośredni. Brdziej ociąŝ komputer, le dje lepsz, łgodniejsz dl oczu orz. Piksele są powielne lu redukowne z uwzględnieniem koloru czterech sąsiednich pikseli, stkjącch się z dnm pikselem okmi. Wrtość piksel oliczn jest n podstwie trnsformcji iliniowej (udown jest proloid hiperoloiczn) WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 6 Metod Elementów Skończonch MES (ng. finite-element method) To zwnsown mtemtcznie metod oliczeń opierjąc się n podzile oszru n skończoną liczę geometrcznie prostch elementów, tzw. elementów skończonch i przeprowdzniu fktcznch oliczeń tlko dl węzłów tego podziłu. Oszr dzieli się n trójkąt, którch wierzchołki stnowią węzł. Dl kŝdego trójkąt z oson wkonuje się trnsformcję finiczną. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów 9 9

10 Klircj n frgmentch rstr Rster moŝn podzielić n mniejsze kwłki (njczęściej kwdrt oprte n sitce krzŝ n mpie) Dl kŝdego frgmentu oliczm oddzielnie prmetr, wkonujem tle trnsformcji ile ło frgmentów i n koniec łączm to wszstko w jeden rster wnikow. Dzielenie n frgment zpewni doskonłe dopsownie sitki kwdrtów rstr w sitkę nominlną (rzeczwistą), uzskne łęd są o rząd wielkości mniejsze od otrzmnch dl cłego rkusz. Jednm wmogiem tej metod jest odpowiedni licz pomierzonch punktów dostosowni, odpowiednio rozmieszczone n rkuszu (sitk krzŝ). W przpdku klircji kwdrtmi prz zstosownm modelu trnsformcji iliniowej łęd są równe. Wnik to rku oserwcji ndliczowch, więc nie ędzie moŝn n ich podstwie wnioskowć o dokłdności cłego rkusz. W przpdku zstosowni nieprwidłowego modelu mogą teŝ pojwić się przerw, cz nchodzenie treści sąsiednich kwdrtów n sieie. WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów Zleceni Punkt dostosowni (5- n rkusz mp): punkt osnow, punkt n grnicch jednostek dministrcjnch (PRG), szczegół terenowe I grup dokłdnościowej (przecięcie grnic, kontur udnków), punkt sitki kwdrtów, dokłdność:. mm (.5 m m), dl mp w skli :88 -.9mm dl mp oprcownch n podstwie fotomp -.4 mm dl punktów n grnicch oręów -.8 mm Model trnsformcj finiczn WM,UC,KP - SIT mterił pomocnicze do wkłdów