5. Методы преобразования космического изображения

Высококачественные аэрокосмические изображения обладают чрезвычайно большой информационной емкостью. При визуальном дешифрировании вследствие ограниченной чувствительности зрительного анализатора не удается извлечь всю информацию, содержащуюся на снимке.

Задачей преобразования изображения является представление данной информации в более выразительном виде, чтобы облегчить ее наиболее полное извлечение.

В настоящее время для преобразования используют методы: фотографические, электронные, цифровые, иногда комплексируя их.

Преобразование снимка сводится к получению нового изображения с заданными свойствами.

Преобразование изображения не добавляет новой информации, а только приводит ее к виду, удобному для дальнейшего использования.

Виды преобразования аэрокосмического изображения: контратипирование, увеличение, синтезирование, квантование, фильтрация.

Контратипирование. Обычно для дешифрирования используют не оригинальные снимки – негативы, а их контратипы. Всякий процесс контратипирования связан с потерей информации, тем большей, чем выше разрешающая способность сигнала. При контратипировании качество снимков ухудшается в 1,5 – 2 раза. Это связано, прежде всего, с изготовлением отпечатков на фотобумаге, изобразительные возможности которой ниже, чем фотоматериала на прозрачной подложке.

В процессе изготовления контратипов возможно некоторое преднамеренное преобразование изображений и изготовление снимков, наиболее подходящих для дешифрирования тех или иных объектов.

Например, при печати возможно уменьшение или усиление контраста изображения. Это осуществляется на электронно-копировальном приборе.

Увеличение. Наиболее распространенный вид преобразования снимков – их увеличение. В связи с тем, что разрешающая способность фотоматериалов гораздо выше, чем глаза, необходимо их увеличение.

Например, если разрешающая способность снимка составляет 10-40 мм^-1 , его необходимо увеличить в 2-8 раз. Только в этом случае можно извлечь всю информацию, содержащуюся в снимке.

Увеличение до нескольких десятков аз приведет к появлению зернистости фотоизображения, которая усложняет процесс дешифрирования.

Синтезирование. Цветное изображение можно получить не только путем печати с цветных пленок, но и путем синтезирования цветных изображений по зональным черно-белым снимкам.

Квантование. При изучении объектов, которые на снимках изображаются плавными тональными переходами, может быть полезным квантование изображения по плотности, т.е. представление непрерывного полутонового изображения в виде дискретных ступеней плотности.

Для более четкого разделения используют цветное окрашивание ступеней плотности, т.е. придают каждой ступени плотности определенный цвет. Такой квантовый цветной снимок может внешне напоминать карту с ярко раскрашенными контурами.

Квантование изображения наиболее просто выполнять электронным методом.

Например, исследованиями установлено, что содержание гумуса в почвах тесно коррелирует с распределением на снимке плотности изображения. Таким образом, путем квантования можно составить картограмму содержания гумуса.

Фильтрация позволяет выделить объекты изучения из среды прочих объектов на снимке и тем самым облегчает распознавание этих объектов. В процессе фильтрации избыточная для решения определенной задачи информация отсеивается, а необходимая приводится к виду, упрощающему ее использование.

Увеличивая дешифруемость снимков, фильтрация повышает надежность и скорость дешифрирования, открывает путь к автоматизации дешифрирования.

С использованием фильтрации можжно решать следующие задачи:

- преобразование гаммы тонов или цветов;

- разделение изображения по составным элементам (например, выделение линейных объектов);

- переход от полей с непрерывно и плавно изменяющимися тонами (плоскостью изображения) к ступенчатому изображению, т.е. выделение нескольких градаций.

Для решения данных задач используются следующие виды фильтрации: оптическая, фотохимическая, фотографическая, метод контурной и двухзональной печати и т.д.

С использованием фотографической фильтрации можно достигнуть подчеркивания границ контуров, выявления изменений изображения на серии снимков и выявления линейных элементов определенной ориентации. Приемы оптической фильтрации позволяют выделить линейные объекты определенной ориентировки, например песчаные гряды, овражно-балочную и мелиоративную сеть и т.д.