Структура данных съёмки
В зависимости от числа одновременно используемых при съёмке спектральных зон съёмочные системы могут быть однозональными и многозональными. Панхроматическими называют однозональные изображения, полученные сразу во всём видимом диапазоне спектра. Панхроматические изображения, регистрирующие интегральное отражение природных объектов, могут быть использованы в качестве более точной топографической основы и, при совместной цифровой обработке, наполняться многозональной информацией более низкого разрешения.
Многозональные изображения - это набор спектральных каналов в одном файле. Многозональные изображения при синтезе не всегда воспроизводят реальные цвета, так как спектральные каналы не всегда соответствуют длинам волн, которые входят в цветовую гамму. Так например, не все датчики регистрируют отражение в синей части спектра, так как на этих длинах волн происходит сильное рассеивание света в атмосфере и полученное изображение оказывается малоконтрастным. При просмотре изображений в ближних ИК- и тепловых каналах, а также при просмотре радиолокационных многозональных изображений используется синтез спектральных каналов, и такое изображение называют псевдоцветным.
Иногда появляется необходимость регистрации изображении подстилающей поверхности в реальных цветах. Снимки, полученные в реальных цветах, называются цветными.
В том случае, когда появляется необходимость следить за объектом, имеющим резкий контраст с окружающей средой в одном узком диапазоне спектра, можно использовать спектрозональные изображения, т.е. изображения, полученные отдельно в нужном спектральном интервале. Такие изображения называются спектральными.
Многозональная съемка
Наиболее информативными для решения практически всех задач являются многозональные изображения. Одно из условий выбора спектральных зон для съёмки требует, чтобы объекты на полученных изображениях различались по оптической плотности (уровню видеосигнала). Кривые спектральной яркости снимаемых объектов в пределах выбранной зоны для этого по возможности не должны пересекаться. В практике бывают случаи, когда выполнение этого условия одновременно для всех объектов оказывается невозможным. В результате некоторые объекты могут не отличаться на изображении по оптической плотности и, следовательно, окажутся отнесёнными по этому признаку к одному классу.
Обоснование необходимости многозональной съемки
Рассмотрим это на примере. Допустим, что съёмке и опознаванию подлежат объекты А, В и С, кривые которых приведены на рис. 16. Если для съёмки используется спектральный интервал L = 500–800 нм, то чувствительность приёмника излучений в этом интервале примерно постоянна и объекты А и В отобразятся примерно с одинаковой оптической плотностью (уровнем видеосигналов), так как суммарное воздействие отразившегося от этих объектов излучения на приёмник будет примерно одинаковым. Так, на чёрно-белой фотографии или экране чёрно-белого телевизора резко различающиеся по цвету объекты, например, красный и зеленый, могут отобразиться одинаковым тёмно-серым тоном.
Если спектральный интервал регистрации не может быть расширен или смещён в какую-либо сторону, то выходом из создавшегося положения будет сужение интервала и поиск его положения по спектру. Если принять спектральное разрешение системы равным 100 нм, то такими интервалами (зонами) для объектов А и В могут быть зоны II и III. Но в любом из этих вариантов окажутся неразличимыми другие сочетания объектов, во II зоне – В и С, в III – А и С. В I зоне объект С отделится от объектов А и В, но последние здесь будут неразделимыми. Заметим, что в выбранных зонах сочетания разделяющихся и не разделяющихся объектов различные. Следовательно, при совместном анализе изображений, полученных в двух-трех зонах, можно разделить все объекты или даже опознать их, если известны эталонные сочетания яркостей этих объектов на снимках используемых зон.
Рис. 16.