بخشی از مقاله
چکیده :
نواحی پنهان تصویربرداری و عوارضی که سبب آن میشوند باتوجه به هندسه پرسپکتیو تصاویر فریم، فاصله و ارتفاع عوارض منطقه از مرکز تصویربرداری در قسمتهای مختلف تصویر ممکن است رخ دهند. روشهای نسبتا متعددی جهت شناسایی این نواحی استفاده میشوند که توجه به آن بر دقت محاسبات و کیفیت محصولات بطور مستقیم تاثیرگذار است. تصاویر قائم یکی از محصولات مکانی است که با توجه به هندسه تصویری قائم، عدم وجود اطلاعات مکانی در نقاط مختلف آن بوضوح با خطاهای دیداری همچون کشیدگی تصویر و یا نگاشت دوگانه قابل رویت میباشند.
در این مقاله بعد از بیان روشهای مختلف شناسایی نواحی پنهان تصویری به مطالعه دو روش از مجموع روشها پرداخته میشود و بعد از مقایسه نتایج آنها بر یک ناحیه مورد مطالعه به بررسی میزان تطبیق این نواحی با مناطق دارای کشیدگی در تصویر قائم آن پرداخته میشود. نتایج حاکی از انطباق بسیار مناسب نواحی تعیین شده توسط الگوریتمهای شناسایی نواحی پنهان با مناطق دارای کشیدگی در تصاویر قائم دارد که خود تایید کننده صحت نتایج حاصل از این روشها و تاثیر مستقیم آنها بر کیفیت تصویر ارتو دارد.
-1 مقدمه
تغییر شکل زمین ماهیتاً پدیده ای 3 بعدی است. بنابراین مطالعه این پدیده بصورت تغییر شکل 2 بعدی - تغییر شکل مسطحاتی - و یا 1بعدی - تغییر شکل ارتفاعی - میتواند. به دلیل هندسه مرکزی تصویربرداری، توپوگرافی منطقه، وجود عوارض مصنوعی و ... بخشی از نواحی زمینی به دلیل عدم قرارگیری در دید دوربین در تصویر نگاشته نمیشوند. در تهیه تصویر ارتو و در اختصاص مقادیر درجات خاکستری به این نواحی یا از مقادیر پیکسلهای مجاور استفاده میشود که در این حالت نگاشته دوگانه پدید می آید و یا مقادیری میانی حاصل از درونیابی مقادیر موجود پیکسلهای مجاور محاسبه و استفاده میشود که در این حالت پدیده کشیدگی مقادیر درجات خاکستری در آن ناحیه رخ میدهد.
وجود نواحی پنهان در تصویربرداری سبب کاهش کیفیت تولید تصویرقائم، افزایش هزینه های زمانی و مالی پروژه و مشکل در یافتن اتوماتیک نقاط متناظر در تصاویر می شود که نقش مطالعه بر عوامل ایجاد این نوع خطا، شناسایی و راهکارهای پیشگیری از آن را پررنگ میسازد. تاکنون روشهای مختلفی جهت تشخیص نواحی پنهان تصویربرداری پیشنهاد گردیده است که از این میان دو روش انتخاب گردیده و بررسی میشود . در فصل سوم، جهت ارزیابی هر یک از این دو روش، تصویر قائم یک منطقه با توپوگرافی نسبتا شدید آماده و به نتایج حاصل از شناسایی نواحی پنهان پرداخته میشود. در بخش نتیجه گیری، نتایج حاصل از این تحقیق درخصوص اهمیت، ضرورت و روش تشخیص مناسب در شناسایی نواحی پنهان تصویری و ارتباط آن با ایجاد خطای تصویر قائم پرداخته میشود.
-2 تاثیر نواحی پنهان در تهیه تصویر قائم
در تهیه تصویر قائم از تصاویر هوایی برخی مناطق به علت ارتفاع کمتر نسبت به نواحی اطراف - ناهمواریهای شدید سطح زمین و موانع موجود - و طبیعت نگاشت از فضای سه بعدی شئ به فضای دو بعدی در تصویر ثبت نشده و فاقد اطلاعات هستند. این نواحی فاقد اطلاعات که در هنگام نگاشت رو به بالا از سطح زمین به سطح تصویر حاصل می شوند نواحی پنهان گفته می شود در این نواحی پنهان جلویی¬ترین - نزدیک¬ترین - عارضه قابل دید توسط دوربین در تصویر ثبت می شود و لذا اطلاعات همین عارضه است که در نواحی پنهان روی تصویرقائم نگاشت می¬شود.
در نواحی پنهان تصویری، هنگام ساخت تصویرقائم، دو پدیده یکی نگاشت دوگانه رخ می¬دهد که سطح جلویی قابل دید دو بار روی تصویرقائم نگاشت پیدا کند که مانند یک هاله از آن تعبیر می¬شود. مورد دیگر کشیدگی تصویر در تصویرقائم است در این حالت خاص شیب یک بخش از زمین با شیب پرتو ورودی به تصویر یکی بوده و کل سطح بصورت یک خط در روی تصویر نگاشته می¬شود. در این حالت هنگام تولید تصویرقائم، درجات روشنایی روی خط بر روی سطح تصویرقائم کشیده شده و منظره غیر واقعی را پدید می¬آورند .[1]
از پارامترهای تاثیرگذار بر روی میزان این نواحی پنهان میتوان به توپوگرافی منطقه، عوارض مصنوعی، میزان پوشش طولی و عرضی تصاویر، فاصله کانونی و ارتفاع پرواز اشاره کرد. توپوگرافی شدید منطقه، عوارض مصنوعی مرتفع، ارتفاع پایین پرواز، پایین بودن پوشش طولی و عرضی و کم بودن فاصله کانونی میتواند سبب ازدیاد این نواحی شود بخصوص در دوربینهایی با میدان دید بزرگ و پوشش طولی و عرضی کم این مشکل حادتر است. از اینرو تنها و بهترین راه حل ممکن برای رفع نواحی پنهان، تصویربرداری با دوربین زاویه باریک با پوشش طولی و عرضی بالا - پوشش طولی 80 درصد و پوشش عرضی 60 درصد - است.[ 1]
-3 عنوان
روش های اصلی تشخیص نواحی پنهان بدین شرح است:
· روش Zbuffer
▪ Sorted DEM Method
· روش مبتنی بر زاویه
▪ Radial Sweep
▪ Spiral Sweep
▪ Height Based Ray Tracing
· روش مبتنی بر پلی گون
· روش Height gradient
از میان روشهای فوق به دو روش Zbuffer و روش مبتنی بر زاویه پرداخته میشود.
-1-3 روش Zbuffer
این روش بر اساس این حقیقت عمل می کند که در راستای پرتو نوری نزدیکترین عارضه به دوربین مانع دید عوارض پشت خود می شود در این روش با کمک اطلاعات عمق از طریق محاسبه فاصله، نزدیکترین عارضه به دوربین که مانع دید سایر عوارض است بدست می-آید .[2,3,4,5]
