ГКИНП (ОНТА)–12–274-03. Оценка исходных материалов аэрокосмических съемок и производной продукции в цифровой форме - часть 2

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство разработано взамен РТМ «Методики определения разре-

шающей способности космофотоматериалов» (РТМ-ГЦП.25301.01033), 1995 и в дополнение
к «Основным положениям по аэрофотосъёмке, выполняемой для создания и обновления то-
пографических карт и планов» (ГКИНП-09-32-80), М., Недра, 1982, «Руководству по фото-
графическим работам» (ГКИНП-02-190-85), М,, ЦНИИГАиК, 1985, (раздел 5) и «Технологи-
ческой инструкции по оценке фотографического качества первичных материалов космиче-
ских съёмок» (РТМ-ГЦП.25301.01010), 1988.

1.2. Руководство регламентирует технологические процессы автоматизированного опре-

деления основных характеристик качества аэрокосмических снимков и производных изображе-
ний на аппаратно-программном комплексе «АРМ-Технолог», оснащённом специализированной
технологической программой «Анализ-2002», разработанными в Госцентре «Природа».

Характеристики используются для оценки изобразительных свойств исходных

материалов аэрокосмических съёмок и производной продукции в цифровой и анало-
говой форме, а также отработки рекомендаций по их использованию.

1.3. В Руководстве под исходными материалами аэрокосмических съёмок понимаются:

• аналоговые снимки, полученные с помощью фотосъёмочных систем - первич-

ные негативы;

• цифровые снимки, полученные с помощью оптико-электронных съёмочных систем.

Под производной продукцией аэрокосмических съёмок понимаются:
•

копии на фотоносителе, полученные с первичных негативов - диапозитивы

дубль-негативы и фотоотпечатки;

• цифровые снимки - копии исходных цифровых снимков;
• цифровые снимки – копии аналоговых снимков, полученные на фотограммет-

рических сканерах;

• аналоговые и цифровые изображения, полученные путём преобразования ис-

ходных снимков.

1.4. С использованием специализированной технологической программы «Анализ-

2002» в автоматизированном режиме определяются следующие характеристики качества
снимков и производных изображений:

• средняя разрешающая способность снимка R

мм

-1

;

• средний размер изображения объекта, различаемого на снимке, мкм;
• среднее разрешение на местности R

, м;

• средний тоновой контраст

δD или δВ, в единицах плотности или кодах яркости;

• интервал оптических плотностей или кодов яркости,

∆D или ∆В в единицах

плотности или кодах яркости.

1.5. Для аналоговых аэрокосмических снимков и производных фотоизображений в

дополнение к выше указанным характеристикам определяются с помощью денситометра (в
неавтоматизированном режиме) следующие градационные характеристики: максимальное,
минимальное и среднее значения оптических плотностей (D

макс

, D

мин

и D

ср

), оптическая

плотность вуали (D

) и интервал оптических плотностей (общий контраст) изображения

(

∆D). Градационные характеристики служат для оценки качества передачи сравнительно

крупных деталей на изображениях.

1.6. Основными характеристиками качества дешифровочных возможностей изобра-

жений являются разрешающая способность снимка, выраженная в мм

-1

; размер изображения

объекта, различаемого на снимке, в мкм; и разрешение на местности в метрах.

Разрешающая способность служит интегральной оценкой резкостных, шумовых и

градационных свойств аэрокосмических снимков. Разрешение на местности функционально
связано с разрешающей способностью снимка и масштабом изображения соотношением

1000

(1)

1.7. Для оценки градационных свойств цифровых изображений могут быть использо-

ваны и такие условные характеристики, выраженные в кодах яркости, как диапазон исполь-
зуемых кодов яркости (

∆В), средний тоновой контраст (δD), минимальное, максимальное и

среднее значения кодов яркости (В

мин

, В

макс

и В

ср

1.8. Технологическая программа «Анализ-2002» предусматривает автоматизированное

определение основных характеристик качества цифрового изображения двумя методами - по
денситометрическому профилю (ДП) и по ЧТХ цифрового изображения.

При работе с изображением оператор визуально выбирает участки с наиболее мелки-

ми деталями, маркирует на них измерительные трассы, выполняет действия по интерактив-
ной обработке графика ЧТХ либо денситометрического профиля.

Опытно-производственная эксплуатация комплекса «АРМ-Технолог» показала, что

определение разрешающей способности аэрокосмических снимков по методу ЧТХ обеспе-
чивает более достоверные и стабильные результаты по сравнению с методом ДП. В связи с
этим рекомендуется при определении основных характеристик качества цифровых аэрокос-
мических изображений отдавать предпочтение методу ЧТХ или применять методы ЧТХ и
ДП совместно с последующим усреднением полученных результатов.

1.9. Технологическое программное обеспечение предусматривает метрологическую

проверку комплекса «АРМ-Технолог», подтверждающую работоспособность программы
«Анализ-2002».

Для этого выполняется определение разрешающей способности цифрового изображения

паспортизованной штриховой миры, полученное с апертурой сканирования 5 мкм. Файл с изо-
бражением миры входит в состав технологического программного обеспечения.

Метрологическую проверку рекомендуется выполнять с периодичностью 1 раз в неделю.
В качестве тест-объекта можно использовать другие миры с известными параметрами,

например, стандартные штриховые миры по ГОСТ 15114-78.

2. ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

2.1. Основные характеристики качества цифровых изображений (см. п.1.4) определя-

ются автоматизированным способом с помощью программы «Анализ-2002».

Входными данными программы являются:

•  цифровое изображение - файл в формате ТIFF (несжатый) или ВМР;
•  величина апертуры, при которой получено цифровое изображение;
•  средний масштаб изображения.

Выходные данные программы представляют собой результаты выполненных расчетов в

виде распечатки паспорта оценки изображения (см. п. 2.2.4).

Программа является объектно-ориентированной. Последовательность выполнения

операций строго не фиксирована и выбирается оператором в зависимости от результатов вы-
полнения предыдущих операций. Например, момент прекращения измерений зависит от ве-
личины изменения среднего значения разрешающей способности при добавлении следующе-
го измерения. Измерения прекращаются, когда это изменение не превышает заданной точно-
сти определения разрешающей способности изображения.

В процессе работы программа контролирует действия оператора. При возникновении

ошибочных ситуаций или действий оператора, которые могут привести к искажению или по-
тере информации, программа выводит предупреждение или информацию о возникших

ошибках. Сообщения носят информативный характер и содержат рекомендации оператору
по устранению возникших ситуаций.

2.2. Технологическая схема определения характеристик качества цифровых изображений

с использованием специализированного программного обеспечения (СПО) «Анализ-2002» со-
стоит из следующих основных процессов:

1. Подготовительные операции (п. 2.1.).
• Запуск программы (п. 2.1.1.).

• Загрузка изображения (п. 2.1.2.).
• Контроль апертуры (п. 2.1.3.).

• Ввод масштаба (п. 2.1.4.).

• Создание обзорного изображения (п.п. 2.1.5.-2.1.11.).
• Подготовка паспорта (п.п. 2.1.12.-2.1.13.).

•  Выбор варианта визуализации измерительных трасс (п.2.1.14).
2. Определение характеристик изображения (п. 2.2).
•  Определение характеристик изображения по методу ЧТХ (п.2.2.1.).
•  Определение характеристик изображения по методу ДП (п.2.2.2.).

• Оценка измерений и архивация результатов (п.п.2.2.3-2.2.5.).
3. Оценка качества цифрового изображения и рекомендации по его использованию (п. 2.3).

2.1. Подготовительные операции

2.1.1. З а п у с к п р о г р а м м ы
Для запуска программы следует вставить дискету с программой в дисковод, в от-

крывшемся списке программ выбрать пиктограмму

установить на ней указатель мыши и дважды нажать левую кнопку мыши. На экране дисплея поя-
вится главное окно программы, представленное на рисунке 1.

Рис. 1. Главное окно программы «Анализ-2002»

В полосе заголовка окна дано название программы: «Анализ 2002» и кнопки управле-

ния окном: «свернуть», «развернуть»

«закрыть». Под полосой заголовка окна располагается

полоса меню программы, содержащая следующие заголовки: «Визуализация», «Оценка»,
«Сервис», «Настройки» и в конце полосы справа заголовок «Информация».

Под полосой меню программы располагается меню пиктограмм быстрого запуска

операций программы.

Сразу после запуска программы активны только пиктограммы -

загрузка изображения и

- выход из программы. Неактивные пиктограммы показаны серым

цветом.

В поле окна крупным шрифтом дано название программы «Анализ-2002». Кроме ме-

ню и пиктограмм для запуска некоторых операций программы могут использоваться «горя-
чие клавиши».

В таблице 1 дано описание операций и способы запуска их на выполнение.

Таблица 1

№

п/п

Выполняемая операция

Пункт ос-

новного

меню

Команда

опускаю-

щего

меню

Горячая

клавиша

Пикто-

грамма

1 2

Загрузка в программу изображения
из файла

Визуализа-

ция

Загрузка изо-

бражения

Окончание работы и выход из программы

Визуализа-

ция

Конец

работы

Alt + x

Помощь при работе с программой

Информация

О работе с

программой

Проверка оператором информации о
введенном изображении

Информация

О цифровом

изображении

Выдача информации об авторе и вариан-
те программы

Информация

О программе

Изменение величины апертуры сканиро-
вания (при необходимости)

Оценка

Ввод апертуры

сканирования

Ввод масштаба исходного изображения

Оценка

Ввод масштаба

исходного изо-

бражения

Создание обзорного изображения

Сервис

Обзорное изо-

бражение

F10

Инвертирование изображения на экране
(при необходимости)

Сервис

Инвертирова-

ние изображе-

ния

Настройка гистограммы

Сервис

Гистограмма

всего изображе-

ния

Сервис

Гистограмма

оконного изо-

бражения

F11

Сервис

Гистограмма

района креста

(100

∗100)

F12

содержание .. 1 2 3 ..