Последнее время мы исподволь "подкрадываемся" к решению некоторых задач дешифрирования космоснимков. В работах над снимками компании Rapid Eye перед нами встала задача выделения некоторых областей по целому ряду признаков. Хуже того, области должны выделяться с оглядкой на четыре снимка сразу.
Как это ни странно, значительная доля таких объектов легко выделяется тривиальной цепочкой операций Размытие - Повышение контраста - Отсечение по порогу яркости. Далее объекты оцифровываются по границам в автомате. Однако, в ряде случаев вместо полноценных пятен образуются цепочки или группы мелких объектов. Чтобы быстро собрать их вместе, были выполнены следующие доработки.
Как быть с точностью - решать вам. Easy Trace дает для этого все необходимое. А вот какой может быть скорость дешифрирования, демонстрируется в этом ролике: Видео: Дешифрирование снимков для создания адресных планов
Ролик построен на основе записи реальных действий оператора. Все изменения масштаба, перемещения по снимку и построение объектов демонстрируются в реальном масштабе времени. При работе используется ряд нововведений, доступных в версии Easy Trace Pro 9.0.
Трассировщик ломаных
При извлечении информации из снимков, например, при оцифровке дорог, возникает дилемма. С одной стороны, дороги, как правило, имеют значительные прямолинейные участки, и их оцифровка предполагает ввод небольшого числа точек перегиба. Ориентировочные позиции таких точек хорошо просматриваются при "взгляде издали". С другой стороны, векторная линия должна проходить точно по центру дороги, для чего снимок нужно сильно "приблизить". Таким образом, точная оцифровка дорог превращается в изматывающую череду панорамирований экрана. Или появляется большое число бессмысленных промежуточных точек на прямых участках линий...
Для решения этой проблемы в трассировщик ломаных добавлен режим автоматического приближения при простановке очередной вершины. Он аналогичен режиму приближения, встроенному в инструмент Точка. Приблизительно указываем позицию очередной точки, нажимаем и не отпускаем кнопку мыши. Масштаб отображения автоматически увеличивается. Затем перемещаем курсор инструмента в необходимую позицию и отпускаем кнопку мыши. Очередная вершина устанавливается, а изображение возвращается к исходному масштабу.
Если надо установить серию вершин, например, на плавном повороте дороги, приближенное изображение можно "закрепить" нажатием комбинации клавиш Ctrl + Shift. Затем вершины ставятся как обычно, после чего "защелка" отпускается теми же клавишами, и изображение вновь "отдаляется".
Трассировщик прямоугольников
- Часто встречаются массивы однотипных зданий, одинаково ориентированных вдоль линии улицы. При этом размеры и ориентация зданий абсолютно идентичны. Клик правой клавишей внутрь первого оцифрованного контура захватывает его и переключает инструмент в режим расстановки его копий (клонов объекта). Теперь для оцифровки контура следующего здания достаточно одного клика.
- Соседние здания часто ориентированы перпендикулярно друг другу. Если в режиме клонирования кликнуть правой клавишей внутри уже установленного прямоугольника или указать на линейный объект - то курсор (т. е. прямоугольник-клон) будет ориентирован ортогонально к указанному объекту. Последующие клики циклически разворачивают курсор на 90 градусов. Таким образом, любые ранее установленные площадные или линейные объекты можно использовать для быстрой ориентации контура очередного оцифровываемого здания.
- Контуры зданий, совпадающие по размерам, могут располагаться под углами, отличными от 90 градусов. В этом случае для установки клона необходимо два клика - один для указания положения угла здания, второй - для фиксации угла наклона контура.
- Если размеры очередного контура отличаются незначительно, то его можно быстро удлинить или расширить вращением колеса мыши. Нажатие модификаторов Shift и Ctrl позволяет плавно изменить размеры очередного устанавливаемого прямоугольника.
- Если группа зданий выровнена вдоль некоторой линии, то скорость установки однотипных контуров может быть увеличена еще больше. В этом случае первый контур группы устанавливается вместе с временными направляющими линиями. Все следующие контуры автоматически "пристыковываются" к этим направляющим.
Сплайн-режим в ручном трассировщике кривых
Назначение нового режима трассировки - быстрое и точное формирование сложных кривых. Сплайн-режим удобен для отрисовки границ природных или сложных искусственных объектов по космоснимкам.
Интерфейс инструмента кардинально отличается от аналогичных инструментов, использующих сплайн-кривые, представленных в других программных пакетах. Прежде всего, его отличают простота и однозначность управления формой создаваемой кривой. Трассировщик создает не абстрактную гладкую линию, проходящую через заданные точки, а кривую, точно повторяющую форму цифруемого объекта. Причем управление формой выполняется простым перемещением курсора мыши.
Сплайн-режим - это под-режим инструмента полуавтоматической трассировки. Можно начать линию в "автомате", затем проложить протяженный прямолинейный участок линии в ручном режиме и завершить линию сложной кривой, построенной сплайном. Конечный результат трассировки - это обычная полилиния.
Управление инструментом несколько отличается от привычной ручной трассировки, но ничего принципиально сложного в нем нет. Первый клик задает очередную точку, через которую должна пройти кривая (обычно это вершина перегиба), второй клик фиксирует участок линии. Изгибом на формируемом участке можно управлять простым перемещением курсора, а в сложных случаях - колесом мыши при нажатом модификаторе Ctrl.
Возможно и создание пользовательских инструментов, в которых трассировщик кривых будет сразу включаться в сплайн-режиме.
Инструмент Создание границ
Инструменту Создание границ была добавлена опция сглаживания контура с заданным значением точности аппроксимации. Это позволяет быстро создавать охватывающие контура вокруг выбранной группы мелких векторных объектов. Окончательная шлифовка контура выполняется редактором прогиба.
Режим Синхронизация и разделение
В нашем случае достоверность построения границ векторных объектов должна контролироваться по четырём снимкам за разные периоды времени. Постоянно переключать растры нам категорически надоело. Поэтому в пакете появился новый видеорежим
Режим "Синхронизация и разделение" позволяет разделить окно проекта на 2 или 4 части, в каждой из которых можно выбрать свой видимый растр. Позиционирование и масштаб отображения в разделённом окне синхронизированы таким образом, что в любой момент времени во всех частях окна отображается один и тот же участок проекта.
Редактирование вектора и перемещение по растру можно выполнять в любой из частей окна. Режим экономит массу времени в том случае, когда векторизация требует одновременного контроля по нескольким растрам.
Режим Прозрачности
Гораздо чаще для контроля над вектором достаточно двух растров. Например, при векторизации цветной карты с наложенным поверх неё цветным снимком. Тогда вместо синхронизации и разделения можно обойтись прозрачным наложением растров.
Easy Trace давно поддерживает прозрачное отображение цветных растров сквозь чёрно-белые. Это удобно использовать для полуавтоматической векторизации. Однако для сравнения двух полноцветных растров (карты и снимка или двух снимков, сделанных в разное время) необходим полноценный контроль прозрачности изображений. Новый видеорежим, позволяющий совместно просматривать полноцветные растры, это Прозрачность растров.
Распознавание Дорожной сети
Одна из частых задач дешифрирования - это распознавание дорожной сети. В случае снимков городской застройки с ее стройными рядами кварталов так и напрашивается мысль об автоматизации этого процесса. Например, сначала быстро расставить точки на перекрёстках, используя режим динамического увеличения масштаба в инструменте Точка. А затем как-то связать точки линиями.
Этот подход и был реализован в новой утилите Создать сетку по точкам. Достаточно расставить узловые точки и вызвать утилиту. Вуаля - дорожная сеть готова. Ряд рёбер, скорее всего, придется удалить. Некоторые немного отредактировать. Но в целом, это гораздо проще и быстрее, чем, ползая по растру, создавать все с нуля.
А если после коррекции сети применить утилиту создания буферных зон, то можно быстро получить и полигональное дорожное покрытие.
Что интересно, зарубежные сельхозугодия на снимках выглядят как на редкость аккуратные наборы прямоугольников, разделённых просёлочными дорогами. Собственно для работы с ними эта утилита и была создана.
Многозональные (мультиспектральные) растры
Кроме того, текущее отображение многозонального снимка можно сохранить в виде обычного растра для дальнейшей обработки.
P.S.
Направление, связанное с дешифрированием снимков, для нас новое. Ранее развитию пакета очень помогали предложения и советы наших пользователей. Постепенно такие предложения иссякли. Большая часть "горящих" вопросов была закрыта, а где-то мы стали опережать привычные подходы к векторизации.
Теперь мы снова стоим в начале пути. И мы будем благодарны за любые советы и предложения, которые (мы надеемся) помогут занять нашему пакету такое же место в дешифрировании, как и в векторизации.