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    淺談建設工程工程量清單計價

    作者: 來源: 日期:2014-09-25 22:32人氣:
      在正射影像生產中,影像中一些易出現的色彩和變形問題在所用的GIS軟件中無法或很難進行解決,這使我們有必要在圖像軟件中進行處理,Photoshop就是最通用最可靠和實用的影像處理工具之一。影像產品與矢量圖件不同,相鄰像元之間沒有按實地的幾何關系相關聯,而通過投影關系相關聯。對于通過各種GIS軟件處理得到的正射產品,由于所用投影關系的模型運算不能完全表達影像與地物真實的關系,尤其對人工設施突出物的情況,造成的影像變形和錯位無法完全消除,必須在其他專業影像軟件如Photoshop中處理才得以消除或減輕。同時,由于影像來源和精度的不同,造成的色彩不平均勻、失真等問題,更需要Photoshop才能更好的解決。因此,針對地圖學要求,合理運用Photoshop進行調整和修補,可以起到很好的輔助效果。本文就是結合實際,運用Photoshop調整正射影像,使影像變形誤差得以減小,色彩得到改善。

      一、質量問題產生的原因分析。我們知道,制作正射影像圖時,影像來源很多,有不同衛星、不同時相、不同分辨率的衛片,也有不同時期不同比例尺的航片,對于衛星影像來說,其影像是CCD陣列經推掃器獲得的多中心投影,其攝影高度大、范圍廣,這種大范圍遠距離攝影,氣候條件對影像質量影響較大,同時還受到傳感器性能制約,主要問題是影像的分辨率難以提高、清晰度和色彩方面問題較多,地物變形不明顯。對于航空影像,屬于航行高度小的中心投影,在影像中對高于地面地物由于高差造成的地物頂面與基部相對位置偏移較大,同時由于不同像片在攝影時攝影機姿態不穩定還會存在其他變形,使這種偏差更加復雜化,在制作大比例尺影像圖時,影像變形問題就顯得比較突出。在航空攝影時,也會受到天氣情況的影響、鏡頭狀況不佳、遇到陽光反射等情景,使影像出現在色彩和亮度不均勻或呈漸變情況。對于鏡頭來說,一般是從中心向四周逐漸變暗。對于周圍光線影響,大多是亮度從一側向另一側漸變。由此可見,上述原因造成的影像問題當發生在不同影像上,會造成許多影像不易拼接的問題:如色彩差異較大、清晰度不一致、變形、相同地物影像接邊錯位等。盡管在遙感軟件中工作做得很細,但這些軟件在這方面的能力是有限的,無法對諸多不協調現象問題完全解決,這些問題處理不好,產品質量就不能達到要求。因此,利用Photoshop對圖像進行后期修整是非常重要的也是很實際的。下面就針對正射影像中許多存在的問題,說明一下Photoshop的調整過程。

      一、 影像亮度和反差。

      1.造成影像亮度和反差不協調的原因:影像反差就是影像最亮與最暗部分的差別。當影像反差不足時,影像細節被壓縮,不好分開,同樣反差過大時,給人不舒服或錯覺,所以要進行反差調整。反差調整,可使用亮度、反差工具,如果再專業點,可使用曲線工具,這樣可以在更精確的不同灰度值范圍內進行調整。曲線下端代表高光,上部代表暗調,正S形曲線一般是增大反差,反S型曲線是減少反差,調整時不能過分,不能在高光處使大量信息丟失,也不能在暗調處信息合并,同樣造成信息丟失。我們的影像與印刷品不同,印刷品高光灰度在3%,暗調可到90%,而我們的影像產品除了觀察,更多還要進行判讀、量測,一般可使高光灰度在15左右,暗調在80左右,這樣看起來地物相對清晰些,當然也不是都這樣,如攝影范圍內沒有明顯的暗調或高光,就不能強行制造暗調或高光,要尊重原地物亮度情況,否則,影像就顯得不真實、不協調。對于影像的反差,生成觀賞影像與生產中操作影像的標準就不一樣,對于觀賞用的影像,我們主張使其影像反差稍大些,這樣看起來影像更生動些,層次更鮮明些。在航測模型操作時,我們主張反差不能太大,這樣是了為避免太亮或太暗造成不能很好切準立體。所以,我們對中間應用影像和最終影像應有兩種調整標準。

      2.針對影像亮度和反差不協調的調整方法:在拼貼時如果不均勻現象較多時,先要進行整體調,調整時,可選取一塊明暗適中的影像做為標準,向其它地方分塊推進,直至所有拼接塊調整完畢,使全部影像在亮度和反差方面看起來基本相同。其次用選區工具對大范圍進行選取并對選區羽化,羽化的半徑要看圖像亮度不均勻變化快慢,亮度變化快則羽化半徑小,反之半徑大。然后對選區內影像用亮度工具調整亮度和反差,從而消除大塊的不一致情況。最后進行分塊調整,方法與大范圍調整時一致。對不同兩幅影像,在拼接處兩塊影像大多是有明顯分界線的,在用選取工具時,可不羽化選區對一側嚴格按接縫選取并調整,使兩側達到一致,然后用印章(印章大小要合適,一般不用羽化,防止接邊發虛)工具修補接縫,能達到很好效果。當一塊區域亮度變化是從一側到另一側是漸變色調時,使用上述方法不能一次將整塊調勻時,有時需要反復調整才行,這時就要用特殊辦法。有兩種方法,a.不羽化選區,用選區工具選中要調整的漸變區域,將選區存儲,然后新建一個層,用這個選區做一個漸變,可由白色到透明,方向與影像明暗變方向一致,調整層的透明度,使下面影像亮度漸變的現象消失,當發現影像變化加大時,是漸變反了方向,可改相反方向重做,當看到影像成為均勻影像后,拼合圖層,再對該塊亮度調整到和其他地方一致。對每塊需要調整的有亮度漸變區域分別這樣處理就是了,注意的是,當亮度漸變是中心漸變時,新創建的覆蓋層也是對應的中心漸變。b.新建一個apha通道,針對影像亮度漸變的方向,在通道中對相應區域做與影像漸變方向一致的黑色到白色漸變;氐接跋裾{整,在選區菜單中選導入選區,從上面的apha通道導入,這樣所得的選區就是與影像漸變對應的漸變選區,對該選取進行亮度調整可以近似一次將影像調勻。觀察Photoshop中影像灰度直方圖,有人認為所有影像都為理想的正態分布,這種想法總體上是對的,但如果把它看成一種必須的標準,則不正確了,不對影像進行分析就樣強制灰度為標準正態分布是不可取的,是對影像理解不深的做法。影像可以由于其所表示的內容不同,如大范圍的綠地或水域或雪地等,使其灰度分布就不呈正態分布,因為影像灰度值在某一小范圍內的像元很多。

      二、影像清晰度調整。在遙感軟件中,可以進行影像清晰度調整,但不能定量,定范圍的針對性進行。當影像中線狀地物如建筑物邊緣、小路、溝渠、田埂等不能很好分辯時,就需要對圖像進行銳化處理,一般選USM銳化就可以了。調整時,如果不是對全圖進行調整,就用上面所講的區域選擇方法把要調整的范圍選出,然后打開USM工具,同時要把圖像放得大些并把預覽打開,調整銳化的參數使影像地物邊緣明顯突出,但不要出現明顯的噪音。相反,要是圖像有比較多的噪音或劃痕,也可以用高斯模糊工具進行處理,調整時,如果不是對全圖進行調整,也用上面所講的區域選擇方法把要調整的范圍選出,并放大圖像觀察預覽,注意不要將線狀地物細節損失過大,影響清晰度。當噪音不大或劃痕不多時,可以用蒙塵與劃痕工具,該工具只對滿足條件(反差和粗細)的突變顆粒和細紋有效果,不會對其他區域有影響。

      三、色彩調整。由于圖像因時相不同,獲取設備不同,或地勢原因等,造成影像色不一致,同時影像整體上也會偏色,這都必須進行色彩調整。調整前,要對色彩搭配有所了解,這里簡單說一下:正射影像成果,一般有灰度、RGB和CMYK等常用模式,對于灰度模式,只需調整其反差、亮度、清晰度;對于彩色圖就還要調整顏色。下面簡述一下各色彩之間關系。對于RGB,有R+G=Y;R+B=M;G+B=C;R+G+B=W。對于CMYK,有C+M=B;C+Y=G;M+Y=R;C+M+Y=K。上面的R、G、B、C、M、Y、K分別表示紅、綠、蘭、青、品、黃和黑。在各種色彩都同時存在并數量大致相等時,物體呈現的色彩為灰黑色,這種色彩狀態叫灰平衡。我們經常發現一些影像有偏色現象,所謂偏色,就是在影像區內,按常理說應該是黑色或灰色的區域不是黑色或灰色,即某些色彩成分偏多或偏少而打破了這種平衡。如由于大氣中水氣原因,使影像偏藍,這就是紅光和綠光被吸收而減少造成的,調整時適當減少藍色或增加黃色(因為紅+綠=黃,當然也可以增加紅和綠),達到消除偏藍的目的。色彩調整可以選用幾種工具,色彩平衡工具、可選顏色工具、色彩替換和曲線工具。色彩平衡工具:可對高光,中間調和暗調進行調整,對所調整區域內按亮度范圍進行色彩調整,主要用于全圖或大范圍的偏色調整。下面說明幾種調整方法的使用。色相飽和度:是當顏色過度鮮艷或過度暗淡時用得到的,圖像鮮艷程度,也叫色彩飽和度或純度。對RGB影像,單色如R或雙色R+B都是純色,三色疊加部分是灰色,對CMYK印刷模式,CMY與RGB有相似的情況。當地物影像灰色成分越少時,表示影像飽和度越大,反之越小?蛇x顏色工具:是真對某種色調進行調整的,可以增減該色相的鮮艷度和濃度,當某種顏色不滿意時可以使用,如樹不綠,可以選綠色,從中降低綠色中的品紅色,或增加其中青色或黃色。當綠色發黃了,可以從綠色中加青或去黃。曲線工具,色彩調整中用的較多,因為它可以分通道、按不同色值對影像調整,調整偏色時經常用到。當影像中顏色種類較多或全面時,盡量不要利用顏色替換工具或利用可選顏色工具對一些顏色過分調整,防止因某些色相變化導致影像相對關系錯誤以影響判讀,對于顏色信息重要的遙感圖件(對土壤或巖性分析)尤其如此,對此類影像色彩調整應主要采用整體調整的方法。上述調整的關鍵是對色彩互補規律必須熟練掌握,才能使調整快速高效和減少失誤。

      四、影像變形調整:主要是在航空像片中,由于大型方向性地物如很長的橋梁、廠房或穹形建筑等,在正射影像上應該是直線方向,但由于投影中心的變化使影像發生了錯位或彎曲變形,象鐵路及大橋等重要地物對這種影像變形是不允許的。該情景按出現位置有兩種情況(1)在接邊處,由于不同模型造成在接邊處錯位,同時也常有大小或寬窄發生變化,兩邊影像無法相接,有人用印章工具或復制圖像解決,不但慢而且不符合質量要求,下面介紹一種比較好的方法?梢岳肞hotoshop工具中編輯--變換--扭曲工具。先用套索工具將需要拼接的地物影像(如鐵路)沿其外邊緣選擇,選擇范圍擴大到在地面投影位置以外,復制到一個新建層中,然后用扭曲工具移動靠接邊處的把點,調整位置、方向和大小,一般調整量是接邊處兩邊各改一半,但也看情況,需靠自己估計。當地物接好后,對由于調整造成周邊的裂口,用印章工具或復制工具用周圍地面補好。(2)變形在中間。有些建筑如大橋,高度有變化造形等地物,當高度連連續變化且較大時,就會在影像上呈現為弧狀,但實際是直線的,這種情況下,可以利用濾鏡--扭曲--切變工具。同樣用套索由周圍地面選取變化的影像部分,并復制到新層上,先將其整體方向立直,這樣方便利用切變工具調整,通過在調整線上加點并移動,打開預覽,觀查影像直到最好效果。再通過旋轉,與原影像接好,接著在下面底圖上,用圖章工具將其它部分用附近地面復制蓋好,最后拼合圖層。

      五、其它情況。在一些居民區,由于房屋太多且高低層次不勻,容易在模型接邊處有許多房屋錯位或殘缺。這時應在接邊前的每個單模型的正射影像中去找到相應的地方,復制該區域完整的影像,通過地面上明顯同名點接入進來。

      通過以上的Photoshop調整,修補處的影像雖然不是經過精確計算位置,但是在目視相對合理的情況下進行的,使最后正射影像圖可達到正確和完整的效果,F在也有一些軟件在做真正射,也有人對樓房類高層建筑物頂影像平移問題進行過研究,提出了按不同高度層面進行糾正的方法,并提出了對漏洞區的偵測修補,這項工作做起來比較繁索,效果還不是完美,該方法還不能方便用于實踐。至于高大樓房造成的平移,在不影響使用情況下,能夠正確表現周圍各地物相對關系,同時也保持了一定的立體影像特征,整體看還是完整協調的,在對變形進行修改后,則不失為一幅好圖,此方法修補正射影像圖,是一種簡便易行的方法。如果一定要考慮這項偏移,在Photoshop中可以對偏移較大的樓房處理,可單個加選樓頂將偏移量大致相當的做整體平移至樓底部,然后將空開處,取相臨影像的地塊進行修補。當本影像中可以用延伸法修補時,可用印章或復制工具利用周圍地面補齊空缺的地面影像。在不是有特別要求時,對房屋頂的改正不做為好。

      本人通過對灤縣五十平方1:1000航空正射影圖用Photoshop對正射成果最后處理,達到了非常好的效果,做到了影像反差適中,亮度均勻,顏色、層次豐富,地物完整,變形小等,質量高。

      

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