Создание продуктов ортокартографирования при помощи пользовательского мастера

Доступно с лицензией Advanced.

Мастер Пользовательские продукты предоставляет гибкий управляемый рабочий процесс для создания продуктов ортокартографирования. Например, вы можете одновременно создать цифровую модель рельефа (ЦМР) ортомозаику при помощи мастера Пользовательские продукты. Вы также можете создать мозаику, исключив ненужные для вашего рабочего процесса шаги, например, отключив балансирование цвета в случаях, когда цвета изображения уже однородны.

Страница Настройки создания продукта

На странице Настройки создания продуктов вы можете указать, какой продукт ортокартографирования хотите создать. Мастер дает возможность создать ЦМР, ортомозаику или оба типа данных. Отметьте галочкой продукты, которые вы хотите создать. Каждый из продуктов ортокартографирования имеет параметры настройки выполнения определенных задач во время их создания. В следующей таблице приведен список опций страницы Настройки создания продуктов:

Опция	Описание
Цифровая модель рельефа	Отметьте эту опцию, чтобы создать орто продукт ЦМР. Необходимо заполнить параметры на странице Настройки облака точек. Если вы не отмечаете опцию Интерполировать ЦМР из точек решения, вам также необходимо заполнить параметры на странице Настройки интерполяции ЦМР.
Интерполировать ЦМР из точек решения	Нажмите данную опцию, чтобы создать ЦМР путем интерполяции точек решения. Если вы отметили этот пункт, вам понадобится заполнить только параметры на странице Настройки облака точек.
Ортофотомозаика	Отметьте этот пункт, чтобы создать продукт ортомозаики.
Построить линии сшивки	Отметьте этот пункт, чтобы построить линии сшивки во время создания ортомозаики. Если вы выбрали построение линий сшивки, вам понадобится заполнить параметры на странице Настройки линий сшивки.
Цветовой баланс	Отметьте этот пункт, чтобы выполнить цветовой баланс коллекции изображений во время создания ортомозаики. Если вы выбрали выполнение цветового баланса, вам понадобится заполнить параметры на странице Настройки цветового баланса.
Создать ортомозаику	Отметьте этот пункт, чтобы создать выходной набор растровых данных для ортомозаики. При выборе данной опции необходимо заполнить параметры на странице Настройки ортомозаики.

Страница Настройки облака точек

В следующей таблице приведен список параметров страницы Настройки облака точек:

Параметры настроек облака точек

Параметр	Описание
Метод сопоставления	Задает метод сопоставления, который будет использоваться для создания облака точек: Расширенное сопоставление поверхности (ETM) – метод стерео-сопоставления на основе объектов, который использует оператор Харриса для обнаружения характерных точек. Поскольку извлекается меньше точек пространственных объектов, этот метод является быстрым и может использоваться для данных с минимальным количеством вариаций рельефа и детальности. Используется по умолчанию. Полуглобальное сопоставление (SGM) — создает более плотные точки и дает более подробную информацию о рельефе. Он может использоваться для снимков городских территорий. Этот метод использует более интенсивные вычисления, чем метод ETM.^1 Сопоставление нескольких видов (MVM) – основывается на методе сопоставления SGM вместе с шагом совмещения данных, в котором сливаются избыточные измерения глубины в одной стерео модели. При этом создаются 3D-точки, и это вычислительно эффективно.^2
Максимальный размер объекта для фильтра (в метрах)	Радиус поиска, используемый для того, чтобы отфильтровать объекты над поверхностью. Объекты меньше порогового значения отфильтровываются как земная поверхность; остальные объекты рассматриваются как объекты над земной поверхностью, такие как здания, мосты или деревья.
Интервал точек на поверхности (в метрах)	Интервал, с помощью которого создаются 3D-точки, в метрах. Предполагаемый интервал равен пятикратному размеру исходного изображения в пикселах.
Минимальный угол пересечения (в градусах)	Облако точек создается из стереопары. Это значение определяет минимальный допустимый угол стереопары. Значение по умолчанию равно 5 градусам. Стереопара со слишком маленьким углом пересечения будет выдавать нестабильный результат при триангуляции 3D-точек.
Максимальный угол пересечения (в градусах)	Облако точек создается из стереопары. Это значение определяет максимальный допустимый угол стереопары. Значение по умолчанию равно 70 градусам. Стереопара со слишком большим углом пересечения будет выдавать несколько точек или не находить их совсем.
Минимальная область перекрытия	Доля в процентах перекрывающейся области по отношению ко всему изображению. Значение по умолчанию равно 0,6.
Дополнительные опции
Максимальная разность Omega/Phi (в градусах)	Максимальное пороговое значение для разности Omega/Phi между двумя парами изображений. Выполняется сравнение значений Omega и значений Phi для пар изображений. Если разность между двумя значениями Omega или двумя значениями Phi превысит вышеупомянутое пороговое значение, то такие пары не будут форматироваться как стерео пары.
Максимальная разность разрешений	Пороговое значение для максимального расстояния на земной поверхности между двумя изображениями, составляющими стереопару. Если коэффициент разрешения между двумя изображениями будет выше порогового значения, то такие пары не будут выстраиваться как стерео пары. Значение по умолчанию – 2.
Количество пар изображений	Количество пар, использованных для создания 3D-точек. Для проекта с плотным перекрытием и множеством стереопар, увеличение этого значения приводит к увеличению времени вычисления. Предполагаемое значение равно 8. Иногда местоположение может быть покрыто множеством пар изображений. В этом случае пары будут упорядочены на основе различных пороговых параметров, указанных в инструменте. Пары с наибольшим количеством очков будут использоваться для создания точек. Параметры, которые влияют на порядок стереопары, кроме Минимальный угол пересечения, Максимальный угол пересечения, Минимальная область перекрытия, могут также включать Максимальная разность Omega / Phi, Максимальная разность разрешений и Порог качества уравнивания.
Порог качества уравнивания	Допустимое минимальное значение качества уравнивания. Пороговое значение сравнивается со значением качества уравнивания, которое хранится в стерео-модели. Пары изображений с качеством уравнивания меньше, чем заданный порог, получают 0 очков по данному критерию и опускаются ниже в упорядоченном списке. Диапазон пороговых значений – от 0 до 1. Предполагаемое значение равно 0,2.

Литература:

1. Heiko Hirschmuller et. al., "Memory Efficient Semi-Global Matching," ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Том 1-3, (2012): 371-376.
2. Hirschmuller, H. "Stereo Processing by Semiglobal Matching and Mutual Information." Pattern Analysis and Machine Intelligence, (2008).

Страница Настройки интерполяции ЦМР

В следующей таблице приведен список параметров страницы Настройки интерполяции ЦМР:

Параметры настройки интерполяции ЦМР

Параметр	Описание
Тип поверхности	Задает тип поверхности для цифровой модели поверхности или цифровой модели местности. Цифровая модель поверхности – создайте цифровую модель поверхности путем интерполяции растровой поверхности на основе точек только поверхности Земли. Цифровая модель местности – создайте цифровую модель местности путем интерполяции растровой поверхности с использованием всех точек, как на поверхности, так и над поверхностью. Опция Тип поверхности доступна, если вы выбрали Интерполировать ЦМР из точек решения на странице Настройки создания продукта.
Размер ячейки	Размеры пиксела для ЦМР. Размер пиксела выходных данных должен быть такой же или больше, чем размер пиксела исходного изображения. Вы можете ввести значение, которое будет умножено на значение Размер пиксела на земной поверхности (GSD), то есть, исходное разрешение в пикселах, или вы можете ввести точное Значение, представляющее размер пиксела в единицах, соответствующих исходному изображению.
Формат	Задает формат выходного набора растровых данных: Облачный формат растра Формат TIFF Формат Мета Растр
Сжатие	Задает метод сжатия выходной ЦМР На основании указанного значения Формата доступны следующие опции: Нет LZW JPEG JPEG2000 LERC
Метод интерполяции	Указывает метод, который будет использован для интерполяции выходного набора растровых данных из облака точек. Линейная интерполяция TIN – Линейная интерполяция, также называемая Нерегулярной триангуляционной сетью (TIN), разработана для нерегулярно распределенных разреженных точек, например, точек решения вычисления блочного уравнивания. Используется по умолчанию. Интерполяция TIN по методу Естественной Окрестности – этот процесс похож на триангуляцию, но создает гладкую поверхность и использует большее количество вычислительных ресурсов. Интерполяция по методу средних обратно-взвешенных расстояний – используется для регулярно распределенных плотных точек, например, файлов LAS облака точек из инструмента Создать облако точек. Радиус поиска ОВР автоматически вычисляется на основе средней плотности точек.
Метод сглаживания	Задает фильтр, который будет использован для сглаживания выходного набора растровых данных. Гауссово 3 на 3 – Гауссов фильтр с окном 3 на 3. Гауссов 5 на 5 – Гауссов фильтр с окном 5 на 5. Используется по умолчанию. Гауссово 7 на 7 – Гауссов фильтр с окном 7 на 7. Гауссово 9 на 9 – Гауссов фильтр с окном 9 на 9. Без сглаживания – никакой фильтр сглаживания не применяется.
Использование заполнения отсутствующих пикселов	Входная ЦМР, которая используется для заполнения областей со значениями NoData. Области NoData могут существовать там, где недостаточно перекрытия стерео или не было найдено совпадающих точек в процессе создания облака точек.
Ортотрансформировать изображения с использованием ЦМР	Обновляет процесс ортотрансформирования в Наборе изображений. Отметьте этот параметр для ортотрансформирования набора изображений с использованием ЦМР, созданной в мастере. Если вы не хотите заменять текущую модель рельефа созданной ЦМР, отключите этот параметр. Отметьте параметр только, если вы уверены в том, что выходная ЦМР будет приемлема для использования, и не возникнет необходимости создавать ее заново. Если у вас есть другая ЦМР для ортотрансформирования набора изображений, вы можете указать ее на странице Настройки ортомозаики.

Страница Настройки цветового баланса

В следующей таблице приведен список параметров страницы Настройки цветового баланса:

Параметры настроек цветового баланса

Параметр	Описание
Выбрать кандидатов мозаики	Параметр Выбрать кандидатов мозаики обычно используется для набора изображений с плотным перекрытием, таких как данных дронов. Он используется для поиска оптимального набора изображений, который может быть использован при создании мозаики изображений. Выбранные изображения будут использованы при построении линий сшивки, балансе цвета и в выходной операции мозаики.
Метод баланса	Задает используемый алгоритм балансировки цвета. Уклонение - настройка значений пикселов изображения в сторону целевой поверхности цветов с помощью окна уклонения и соответствующей гамма-функции, полученной по локальной статистике окна и целевой поверхности цветов. Цветовая поверхность может быть вычислена по коллекции входных изображений с указанным типом цветовой поверхности или по внешнему целевому растру. Это значение по умолчанию Гистограмма - значения пикселов изображения настраиваются путем сопоставления гистограммы каждого изображения с гистограммой всей коллекции изображений или с гистограммой внешнего целевого растра, если он указан. Эта техника работает хорошо, если все изображения для балансировки имеют схожие гистограммы. Среднеквадратическое отклонение - настраивает значения пикселов изображения путем сопоставления в пределах одного стандартного отклонения гистограммы каждого изображения с гистограммой всей коллекции изображений или с гистограммой целевого растра, если он указан. Эта техника работает лучше всего, если все изображения для балансировки имеют нормальное распределение.
Тип цветовой поверхности	Если используется метод балансировки Отклонение, то у каждого пиксела должен быть целевой цвет, который определяется типом поверхности. Один цвет - все пикселы изменяются по направлению к одной точке цвета, которая является средним значением всех пикселов. Эта техника подходит при небольшом количестве изображений и нескольких типах объектов земной поверхности. Если растров слишком много или слишком много типов объектов земной поверхности, выходной цвет может стать размытым. Сетка цветов - пикселы меняются в направлении к гриду цветовых точек, которые распределены по всей коллекции изображений. Эта техника подходит, когда есть большое количество изображений или областей с большим количеством объектов на земной поверхности. Первого порядка - Цветовая поверхность (наклонная поверхность) будет представлена как полином первого порядка. Эта техника создает более сглаженное изменение цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени на обработку по сравнению с поверхностью цветовой сетки. Все пикселы изменяются к многим точкам, которые получены из двухмерной полиномиальной наклонной плоскости. Результат похож на Один цвет. Второго порядка - Цветовая поверхность будет представлена как полином второго порядка. Эта методика создает более сглаженное изменение цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени на обработку по сравнению с поверхностью Цветового грида. Все входные пикселы меняются в направлении к набору из нескольких точек, полученному из двухмерной полиномиальной параболической поверхности. Этот метод дает средний результат, между Один цвет и Цветовая сетка. Это значение по умолчанию Третьего порядка - Цветовая поверхность будет представлена как полином третьего порядка. Эта методика создает более сглаженное изменение цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени на обработку по сравнению с поверхностью Цветового грида. Все входные пикселы меняются в направлении к нескольким точкам, полученным из кубической поверхности. Результат похож на Цветовую сетку.
Целевой растр	Растр, который будет использоваться как целевой для балансировки цвета коллекции изображений. Это может быть набор растровых данных, набор данных мозаики или сервис изображений. Статистика, требующаяся для метода балансировки, и тип цветовой поверхности, при необходимости, будут получены из целевого изображения.
Пересчитать статистику	После выполнения цветового баланса в вашем растре могут появиться новые значения пикселов. Отметьте опцию вычислить статистику с последними значениями пикселов.
Число пропускаемых столбцов	Число пикселей по горизонтали, которые будут пропущены между выборками, используемыми для вычисления статистики. Значение должно быть больше нуля и меньше или равно числу столбцов растра. Значение по умолчанию равно 1.
Число пропускаемых строк	Число пикселей по горизонтали, которые будут пропущены между выборками, используемыми для вычисления статистики. Значение должно быть больше 0 и меньше или равно общему числу строк в наборе растровых данных. Значение по умолчанию равно 1.

Страница Настройки линий сшивки

В следующей таблице приведен список параметров страницы Настройки линий сшивки:

Параметры для настроек линий сшивки

Параметр	Описание
Метод вычисления	Метод вычисления для использования в процессе генерации линий сшивки. Различия – линии сшивки будут созданы на основе различий изображений стереопары. Этот метод позволит избежать обрезки линий сшивки по зданиям. Вороного—создает линии сшивки с использованием диаграммы Вороного. Это значение по умолчанию Радиометрия - линии сшивки будут созданы на основе спектральных значений элементов изображения. Определение ребра – создает линии сшивки для пересекающихся областей на основе границ объектов внутри области. Геометрия - Создает линии сшивки для перекрывающихся областей на основе пересечения их контуров. Для областей не пересекающихся изображений контуры будут объединены.
Дополнительные опции
Размер пиксела	Размер пиксела, который будет использоваться при создании линии сшивки. Набор данных мозаики содержит растровые элементы с разным разрешением. Используйте этот параметр, чтобы указать размер пиксела для создания линий сшивки.
Минимальный размер региона	Задает минимальный в единицах пиксела размер полигона. Полигоны, меньшие этого порогового значения, будут удалены из итоговых линий сшивки. Значение по умолчанию - 100 пикселов.
Обработка
Единицы измерения ширины смешивания	Определяет единицу измерения, которая будет использоваться для ширины смешивания. Пикселы — в качестве единиц измерения будет использоваться количество пикселов. Это значение по умолчанию Единицы измерения на поверхности Земли – в качестве единиц измерения будут использоваться единицы набора данных мозаики.
Ширина смешивания	При наличии перекрывающихся растров, вдоль линии сшивки происходит смешивание (размытие) пикселов. Ширина смешивания определяет число пикселов, к которым будет применено смешивание. Если значение ширины смешивания равно 10, а тип смешивания – BOTH, будут смешаны 5 пикселов внутри и 5 пикселов вне линии сшивки. Если значение равно 10, а тип смешивания – INSIDE, то участвовать в смешивании будут 10 пикселов с внутренней стороны линии сшивки.
Тип смешивания	Задает метод, который будет использоваться для плавного перехода от одного изображения к другому в районе линий сшивки. Оба - смешиваются пикселы внутри и снаружи линий сшивки. Например, если значение Ширины смешивания равно 10, то будут смешиваться по 5 пикселов с обеих сторон от линии сшивки. Это значение по умолчанию Внутри - смешиваются пикселы внутри линии сшивки. Снаружи - смешиваются пикселы снаружи линии сшивки.
Тип размера запроса	Задает единицы измерения, которые будут использоваться для значения Размера запроса. Пикселы - размер запроса будет изменен в соответствии с размером пиксела. Эта опция пересчитывает ближайшее изображение в соответствии с размером пиксела растра. Это значение по умолчанию Коэффициент масштабирования пиксела – измените размер запроса путем указания масштабного коэффициента. В этом случае при пересчете ближайшего изображения произойдет умножение размера пиксела растра (из таблицы уровней размеров ячеек) на коэффициент размера пиксела.
Запросить размер	Укажите число столбцов и строк для пересчета. Максимальное значение равно 5 000. Увеличивайте или уменьшайте это значение в зависимости от сложности растровых данных. Большее разрешение изображения дает большую точность в наборе растровых данных и тем самым увеличивает время обработки.
Опции удаления осколочной геометрии
Минимальный коэффициент прореживания	Определите, насколько тонким может быть полигон, чтобы он не считался осколочным. Это основывается на масштабе от 0 до 1.0, причем значение, равное нулю, соответствует полигону, практически являющемуся прямой линией, а значение, равное 1, - круговому полигону. При создании линий сшивки осколки удаляются.
Максимальный размер осколочной геометрии	Максимальный размер полигона, который может быть и останется осколочной геометрией. Значение этого параметра указывается в пикселах и основывается на значении Запрашиваемого размера, а не на пространственном разрешении исходного растра. Полигоны, меньшие квадрата этого значения, считаются осколочными. При создании линий сшивки осколки удаляются.

Страница Настройки ортомозаики

В следующей таблице приведен список параметров страницы Настройки ортомозаики:

Параметры настройки ортомозаики

Параметр	Описание
Размер пиксела	Размеры пиксела, которые будут использоваться для ортомозаики.
Формат	Задает выходной формат, который будет использован для ортомозаики. Облачный формат растра (CRF) Формат TIFF Формат JPEG Формат JPEG2000 Формат Мета Растр (MRF)
Сжатие	Задает метод сжатия, который будет использован для выходного результата. Доступные опции будут основаны на значении Формат. Нет LZW JPEG JPEG2000 LERC
Дополнительный
Ортотрансформировать коллекцию исходных изображений при помощи	Цифровая модель рельефа (ЦМР), которая будет использоваться для ортотрансформирования ортомозаики. Опции включают в себя базовую ЦМР для рабочей области, ЦМР, созданную с помощью мастера ЦМР, или внешнюю ЦМР.
Только орто трансформирование коллекции исходных изображений	Указывает, будет ли ортотрансформирована (привязана) только коллекция исходных изображений. Отмечено – будут привязаны только отдельные снимки в коллекции изображений. Ортомозаика не создается. Не отмечено – будет создана ортомозаика.