الخامسة المحاضرة

الهندسي التصحيح

الهندسي التصحيحانها • في الخارطة عن الفضائية الصورة تتميز

معالم االرضمن سطح يحتويه ما جميع تشملمشابه بشكل تظهر الصورة في المعالم وهذه

المعالم . هذه تمثيل يتم حين في العين تراه لماتدريب الى تحتاج رموز شكل على الخارطة في

خارطة . مفتاح وعلى معها التعامل يتم لكيمعلومات على تحتوي الخارطة ان اال لشرحهامن استخالصها العادي الشخص يستطيع ال قد

. والمفسرين. المتخصصين فقط الصورة

الى • تحتوي الصورة ان الى االشارة وتجدر: التشوهات من نوعين

النظامية : )• التشوهات االول systematicالنوعDistortion )دوران نتيجة متوقعة تشوهات وهي

, التصوير اثناء القمر تحت الشرق باتجاه االرضمزاحة االرض منطقة يصور المسح خط وبالتالي

في السابق للخط بالنسبة قليال الغرب الىالطي. ) بتشوه يسمى ما وهو skewالصورة

distortion )من النوع هذا التخلصمن يتم وعادةفي النظامية التشوهات من وغيره التشوه

. االرضية االستقبال محطات

هي الهندسية التشوهات من الثاني النوع: بالمستشعر متعلقة تشوهات

زاوية • و المستشعر توجيه و القمر ارتفاع كتغيراو. االرض انحناء عن ناتجة تكون قد او التصوير

عملية وتتم التضاريس عن الناتجة االزاحةارضية ضبط بنقاط االستعانة خالل من المعالجة

(Ground control point- GCPs )تكون بحث . عن عبارة وهي الصورة على بانتظام موزعة

كبيرة بدقة الموقع معروفة ارضية معالمالمساقط . بإحداثيات او الجغرافية باإلحداثيات

من اما النقاط احداثيات على الحصول ويتمباستخدام ارضية قاسات خالل من او خارطة

تحديد نظام او التقليدية المساحة وسائلالكوني ) (GPSالمواقع

واضحة • تكون ان النقاط هذه في ويشترطنقطة ) مثل الصورة في المساحة وصغيرة

) في المحلية احداثياتها وتحدد طريقين تقاطعدقيق بشكل والعمود بالصف الصورة

ودوال • نماذج خالل من التصحيح عملية وتتمبالتعويض معامالتها وايجاد حلها يتم هندسية

الصورة واحداثيات الجغرافية باإلحداثياتوالتصحيح . كمدخالت الضبط لنقاط المحلية

وذلك تجريبي يكون ان يمكن الهندسيمتجاهلين اخر الى مسقط من بالتصحيح

. الناتجة واالزاحة للمستشعر الهندسي النموذجاكثر يكون ان يمكن او التضاريس ارتفاع من

الهندسي النموذج ادخال خالل من دقةللمستشعر.

التصحيح • يتم التجريبي الهندسي التصحيح فيكالدوال رياضية تحويل نماذج باستخدام

( الحدود الطريقة( Polynomialsالمتعددة اوافين( Rubber sheetingالمطاطية ) تحويل او

(Affine Transformation)االسقاطي )• التحويل projectiveاو

transformation )الهندسية النماذج هذه وتكونوالذي والصور الخارطة بين التجريبية العالقة

الضبط نقاط هي العالقة هذه في يتحكماالرضي.

بالتصحيح • يتم فانه الدقيق الهندسي التصحيح اماالهندسي بالنموذج باالستعانة العمودي

االساسية, الدوال خالل من او للمستشعر(Rational function model-RFm)

المسقط • من الصورة ونقل تحويل يتم فيه والذيالمركزي ) ( Central perspective projectionالمنظوري

العمودي ) المسقط وهي( Orthogonal projectionالىواالزاحة المستشعر ميالن عن الناتجة التشوهات تصحح

كبيرة . مجموعة وهناك التضاريس ارتفاع عن الناتجةتمكنت الصناعية باألقمار المحمولة المستشعرات من

- سبوت مثل التشوهات هذه ازالة وايكونوس 5منجيدة . دقة وفرت وبذلك وغيرها وكويكبيرد جيواي

الى تصل بدقة والمعالجة المستقبلة الفضائية للصورمن نقاطb 50اقل باستخدام هندسي تصحيح بدون م

بحيث تطورت االقمار هذه الن وذلك االرضي الضبطالدقيق الكوني المواقع تbحديد نظام واجهزة النجوم تتبع

متنها . على والمحمول

على • تقتصر الدقة هذه بان القول ويمكناالخطاء تزداد حيث المستوية المناطق

االزاحة نتيجة الجبلية المناطق في والتشوهاتعن الصورة للتضاريسفي القطرية او االفقية

. االصلي موقعbهاعملية • في المستخدمة الطرق بعض يلي وفيما

الهندسي : التصحيح

1: الحدود- المتعددة الدوالالحدود )• متعددة ان( Polynomialsالدوال اما

من خطية غير او االولى الدرجة من خطية تكونبالمطاطية تسمى والتي واعلى الثانية الدرجة

(Rubber sheeting.)من • الحدود متعددة الدوال باستخدام التحويل

خام صورة ألسقاط مناسبا يكون االولى الدرجة , لتحويل او سطحي خرائطي مسقط على

لتصحيح او اخر الى سطحي خرائطي مسقطسبيل فعلى صغيرة مساحات تغطي صور

الحدود متعددة دالة باستخدام التحويل المثالاالولى الدرجة من

سبق • التي الفضائية الصور لتصحيح مناسبا يكونالخرائطي المسقط الى سطحيا اسقاطها

سبوت صور مثل المطلوبتصحح • الثانية الدرجة من الحدود متعددة الدالة

االولى للدرجة يمكن ال التي التشوهاتمن. التحويل في استخدامها ويناسب تصحيحهالألخذ افقي مسقط الى الجغرافية االحداثيات

واسعة . لمساحات االرض سطح كروية باالعتبارفي تحدث التي االخرى التشوهات من وللتقليلوتشوهات الخطية غير االلتواءات مثل الصورة

وغيرها . العدسةالصور • تصحيح تناسب الثالثة الدرجة من الدالة

والخرائط الرادار وصور المشوهة الجويةفرز من المنتجة الرقمية

• . التواءات بها ورقية خرائطكلما • الحدود المتعددة الدالة درجة زادت كلما

قيمها حساب يجب التي معامالتها عدد زاد. المطلوبة الضبط نقاط عدد زيادة وبالتالي

حل • طريق عن المعامالت قيم حساب ويتمالحدود المتعددة للمعادالت التحويل مصفوفةالضبط نقاط احداثيات بقيم فيها التعويض بعد

المواقع. ) تحديد بنظام المرصودة االرضية ) وقيم مصححة صور او خرائط من او الكوني

ضبط طريقة باستخدام الصورة احداثياتالمعامالت قيمة الى للوصول الدنيا المربعات

. معادلة ألفضل

العالية • الدرجات استخدام ان من الرغم وعلى(High order)إلجراء • العادة في يتم الحدود المتعددة للدالة

يجب . وهنا التعقيد عالية هندسي تصحيح عملياتللدالة عالية درجة استخدام ان الى االشارةالضبط نقاط بجميع للمرور الحدود متعددة

(perfect fit ) دقة او صحة االحوال بجميع يعني التصحيحا . يوفر ان يمكن ذلك ان حيث التصحيح

الضبط نقاط فيها تقع التي المناطق في جيداتشوهات لها فيحصل االخرى المناطق اما فقطالشكل . وفي االصلية بالصورة مقارنة اضافيةالتحويل ادى حيث المشكلة هذه يوضح التالي

وعدم تشوه الى الثالثة الدرجة من دالة باستخدام. الصورة معلومات في اتساق

مستوية • مناطق تغطي صور تصحيح عند ولذلكمعادلة استخدام يفضل فانه المساحة وصغيرة

تكون وعندما االولى الدرجة من الحدود متعددةاستخدام فان المساحة كبيرة او جبلية المنطقةدقة اكثر نتائج ويعطي كافيا يعتبر الثانية الدرجة

الدراسات . بعض واشارت االولى الدرجة منذات الحدود متعددة معادالت استخدام ان الى

منخفضة ) دقيقة( Low orderدرجات نتائج يعطيادخال وان االرضمستوية تكون عندما

لتصحيح الحدود كثيرة المعادالت في االرتفاعاتالى لتصل الدقة من يرفع جبلية مناطق صور

. االحيان بعض في واحد صورة عنصر

حيث • معكوسة المعادلة ان نالحظ السابق الشكل من ( االحداثيات االيسر الطرف في المعلومة القيم وضعت

احداثيات ( ) X,Yالمشوهة المجهولة وbالقيم للمعادلةالمصححة ما( . X,Yالصورة وهذا االيمن الطرف في

اعداد يتم حيث التصحيح عملية في بالفعbل يحدثاالرضي( Matrixمصفوفة ) االحداثيات bنظام على فارغة

( UTMالمطلوب ) الناتجة المصححة الصورة تمثل مثال((Output image االرضية االحداثيات بقيم التعويض يتم ثم(X,Y )المعادلة في المصفوفة او الفارغة الصورة لعناصر

المناظرة المشوهة الصورة احداثيات قيم على للحصولكل. تعبأ المشوهة الصورة احداثيات قيم ايجاد وبعد لها

بقيمة المصححة الصورة مصفوفة في فارغة خليةالصورة عناصر من لها المقابل الصورة لعنصر السطوع

. تحديده تم الذي االحداثي عند المشوهة

معادلة • تطبيق عند فانه العملية الناحية ومنالمشوهة الصورة احداثيات موقع فان التحويل

) , ال) المعادلة من المحسوب والعمود الصفالمشوهة الصورة عنصر مركز على تماما ينطبق

من عدد بين ما مكان في يقع ولربما االصليةسطوع قيمة تحديد يتم ولذلك الصورة عناصر

في الفارغة الخلية بها سنمأل التي الصورة عنصرطرق تسمى طرق بعدة المصححة الصورة

( الكثافة Intensity interpolationاستيفاءmethods )الجار الطرق هذه اسهل ومناختيار( Nearest Neighborاالقرب) فيها ويتم

إلحداثيات صورة عنصر اقرب سطوع قيمةالتحويل معادلة من المحسوبة المشوهة الصورة

الطريقة هذه مميزات ومن

االصلية • الصورة عناصر قيم على محافظتهاداخل المعالجة في واسرع حسابيا وبساطتهافي المعالم بان عليها ويعاب االلي الحاسب

متكسر بمظهر تظهر الناتجة المصححة الصورةبالشكل . واضح هو كما

الثنائي • الخطي االستيفاء هي الثانية الطريقة(Bilinear interpolation )من تعقيدا اكثر وهي

سطوع قيمة ايجاد على تعتمد ألنها سابقتهاالخلية به تمال الصورة لعنصر جديد اصطناعيهذه وتحسب المصححة الصورة في الفارغةالصورة عناصر لقيم موزون متوسطا القيمة

. االحداثيات بموقع المحيطة االصلية

ذات • صورة تنتج انها الطريقة هذه مميزات ومنالمتكسر المظهر على يحتوي ال ناعم مظهر

. االولى بالطريقة ظهر الذينوعا • االصلية الصورة قيم تغير انها عليها ويعاب

الصورة عنصر سطوع قيمة ناتج لكون مامن مجموعة سطوع قيم من مشتق المصححة

تجري ال بان ينصح لذلك االصلية الصورة عناصربعد اال الطريقة بهذه الهندسي التصحيح عمليةتعتمد التي الصورة معالجة عمليات من االنتهاء

. االصلية الصورة عناصر قيم على

: التكعيبي الطي الثالثة الطريقة•(Cubic Convolution )من تعقيدا اكثر وهي

سطوع قيمة توجد ألنها السابقتين الطريقتينمن مشتقة المصححة الصورة لعنصر صناعية

االصلية 16قيم الصورة عناصر من عنصرتنتج . أنها الطريقة هذه مميزات ومن المحيطة

ولكن السابقة الطرق من أنعم قوام ذات صورةاالصلية الصورة سطوع قيم تغير أنها عليها يؤخذ

. مكثفة حسابية عمليات ذات وأنها

االسقاطي التحويلاالسقاطي )• التحويل عملية فيه Projectiveوتتم

Transformation )االسقاطي النموذج باستخداماالبعاد ) وذلك( 2D-Projetive Modelثنائي

في اخر الى مستوي سطح من للتحويل. المستوية شبه المناطق

التثليث على المبني التصحيحالتثليث • على المبنية التصحيح عملية إلجراء

(Triangle based rectification ) تثليث يتم فانهتمثل بحيث مثلثات شبكة الى الضبط نقاط

وهناك المثلثات هذه رؤوس الضبط نقاطوهي :4 التصحيح من النوع لهذا طرق•(Delaunay ,Arbitrary , optimal , Greedy )

هذه . ومبدأ استخداما االكثر هو ديلوناي وتثليثنقاط بين المثلثات من شبكة انشاء هو الطريقة

نقطة على مثلث أي يحتوي اال بشرط الضبطبداخله . ضبط

كل • منطقة تصحيح يتم المثلثات شبكة انشاء بعدتقسم انها الطريقة هذه وميزة حدة على مثلثالمشكلة كانت اذا وبالتالي اجزاء الى المنطقة

هذه تقسيم فان معقدة للمنطقة الهندسيةالتصحيح امكانية يوفر bاجزاء الى المنطقة

توفر وبالتالي حدة على جزء لكل المبسطباستخدام ويتم المنطقة لكامل ادق تصحيح

خطية غير دالة او الحدود متعددة خطية دوال . الحدود متعددة

( العمودي -Orthoالتصحيحrectification

أي • دون العمودي وضعها في المعالم وضع وهوازاحة او الرسم مقياس في تشوه او ميالن

ثالثية االحداثيات تحديد يجب وهنا التضاريسالكاميرا ميالن وزوايا االسقاط لمركز االبعاد

يتم االحداثيات التضاريسوهذه وارتفاعلزوج الفضائي التثليث من عليها الحصول

الخطي . االرتباط معادالت ضمن مجسم

: االساسية الدوال نماذجمدار • ومعلومات للكاميرا الهندسية المعلومات استخدام ان

للصور العمودي والتصحيح الفضائي التثليث في القمرالجيل في تتوفر ال قد المعلومات وهذه كبيرة دقة يعطي

جيواي مثل اخرى صناعية واقمار سبوت من الحديثالمشكلة هذه على التغلب يتم ولذلك ايكونوسوكويكبيردالحقيقي الكاميرا نموذج عن بدال اساسية دوال باستخدام

الحقيقي الكاميرا نموذج محل تحل الدوال فهذه الدقيقخالل من ايضا والتي الصور معالجة برامج خالل من

تنتج االساسية الدوال ومعامالت المجسمة الصور استخدام. الرقمي االرتفاع نماذج وكذلك عموديا مصححة صورا