在正射影像生產(chǎn)中，影像中一些易出現(xiàn)的色彩和變形問(wèn)題在所用的GIS軟件中無(wú)法或很難進(jìn)行解決，這使我們有必要在圖像軟件中進(jìn)行處理，Ｐhotoshop就是最通用最可靠和實(shí)用的影像處理工具之一。影像產(chǎn)品與矢量圖件不同，相鄰像元之間沒(méi)有按實(shí)地的幾何關(guān)系相關(guān)聯(lián)，而通過(guò)投影關(guān)系相關(guān)聯(lián)。對(duì)于通過(guò)各種GIS軟件處理得到的正射產(chǎn)品，由于所用投影關(guān)系的模型運(yùn)算不能完全表達(dá)影像與地物真實(shí)的關(guān)系，尤其對(duì)人工設(shè)施突出物的情況，造成的影像變形和錯(cuò)位無(wú)法完全消除，必須在其他專(zhuān)業(yè)影像軟件如Ｐhotoshop中處理才得以消除或減輕。同時(shí)，由于影像來(lái)源和精度的不同，造成的色彩不平均勻、失真等問(wèn)題，更需要Ｐhotoshop才能更好的解決。因此，針對(duì)地圖學(xué)要求，合理運(yùn)用Ｐhotoshop進(jìn)行調(diào)整和修補(bǔ)，可以起到很好的輔助效果。本文就是結(jié)合實(shí)際，運(yùn)用Ｐhotoshop調(diào)整正射影像，使影像變形誤差得以減小，色彩得到改善。
　　一、質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因分析。我們知道，制作正射影像圖時(shí)，影像來(lái)源很多，有不同衛(wèi)星、不同時(shí)相、不同分辨率的衛(wèi)片，也有不同時(shí)期不同比例尺的航片，對(duì)于衛(wèi)星影像來(lái)說(shuō)，其影像是CCD陣列經(jīng)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(yuǎn)距離攝影，氣候條件對(duì)影像質(zhì)量影響較大，同時(shí)還受到傳感器性能制約，主要問(wèn)題是影像的分辨率難以提高、清晰度和色彩方面問(wèn)題較多，地物變形不明顯。對(duì)于航空影像，屬于航行高度小的中心投影，在影像中對(duì)高于地面地物由于高差造成的地物頂面與基部相對(duì)位置偏移較大，同時(shí)由于不同像片在攝影時(shí)攝影機(jī)姿態(tài)不穩(wěn)定還會(huì)存在其他變形，使這種偏差更加復(fù)雜化，在制作大比例尺影像圖時(shí)，影像變形問(wèn)題就顯得比較突出。在航空攝影時(shí)，也會(huì)受到天氣情況的影響、鏡頭狀況不佳、遇到陽(yáng)光反射等情景，使影像出現(xiàn)在色彩和亮度不均勻或呈漸變情況。對(duì)于鏡頭來(lái)說(shuō)，一般是從中心向四周逐漸變暗。對(duì)于周?chē)�光線影響，大多是亮度從一側(cè)向另一側(cè)漸變。由此可見(jiàn)，上述原因造成的影像問(wèn)題當(dāng)發(fā)生在不同影像上，會(huì)造成許多影像不易拼接的問(wèn)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(cuò)位等。盡管在遙感軟件中工作做得很細(xì)，但這些軟件在這方面的能力是有限的，無(wú)法對(duì)諸多不協(xié)調(diào)現(xiàn)象問(wèn)題完全解決，這些問(wèn)題處理不好，產(chǎn)品質(zhì)量就不能達(dá)到要求。因此，利用Ｐhotoshop對(duì)圖像進(jìn)行后期修整是非常重要的也是很實(shí)際的。下面就針對(duì)正射影像中許多存在的問(wèn)題，說(shuō)明一下Ｐhotoshop的調(diào)整過(guò)程。
　　一、 影像亮度和反差。
　　1.造成影像亮度和反差不協(xié)調(diào)的原因：影像反差就是影像最亮與最暗部分的差別。當(dāng)影像反差不足時(shí)，影像細(xì)節(jié)被壓縮，不好分開(kāi)，同樣反差過(guò)大時(shí)，給人不舒服或錯(cuò)覺(jué)，所以要進(jìn)行反差調(diào)整。反差調(diào)整，可使用亮度、反差工具，如果再專(zhuān)業(yè)點(diǎn)，可使用曲線工具，這樣可以在更精確的不同灰度值范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。曲線下端代表高光，上部代表暗調(diào)，正S形曲線一般是增大反差，反S型曲線是減少反差，調(diào)整時(shí)不能過(guò)分，不能在高光處使大量信息丟失，也不能在暗調(diào)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(diào)可到９０％，而我們的影像產(chǎn)品除了觀察，更多還要進(jìn)行判讀、量測(cè)，一般可使高光灰度在１５左右，暗調(diào)在８０左右，這樣看起來(lái)地物相對(duì)清晰些，當(dāng)然也不是都這樣，如攝影范圍內(nèi)沒(méi)有明顯的暗調(diào)或高光，就不能強(qiáng)行制造暗調(diào)或高光，要尊重原地物亮度情況，否則，影像就顯得不真實(shí)、不協(xié)調(diào)。對(duì)于影像的反差，生成觀賞影像與生產(chǎn)中操作影像的標(biāo)準(zhǔn)就不一樣，對(duì)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(lái)影像更生動(dòng)些，層次更鮮明些。在航測(cè)模型操作時(shí)，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(zhǔn)立體。所以，我們對(duì)中間應(yīng)用影像和最終影像應(yīng)有兩種調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.針對(duì)影像亮度和反差不協(xié)調(diào)的調(diào)整方法：在拼貼時(shí)如果不均勻現(xiàn)象較多時(shí)，先要進(jìn)行整體調(diào)，調(diào)整時(shí)，可選取一塊明暗適中的影像做為標(biāo)準(zhǔn)，向其它地方分塊推進(jìn)，直至所有拼接塊調(diào)整完畢，使全部影像在亮度和反差方面看起來(lái)基本相同。其次用選區(qū)工具對(duì)大范圍進(jìn)行選取并對(duì)選區(qū)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(duì)選區(qū)內(nèi)影像用亮度工具調(diào)整亮度和反差，從而消除大塊的不一致情況。最后進(jìn)行分塊調(diào)整，方法與大范圍調(diào)整時(shí)一致。對(duì)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(shí)，可不羽化選區(qū)對(duì)一側(cè)嚴(yán)格按接縫選取并調(diào)整，使兩側(cè)達(dá)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(fā)虛）工具修補(bǔ)接縫，能達(dá)到很好效果。當(dāng)一塊區(qū)域亮度變化是從一側(cè)到另一側(cè)是漸變色調(diào)時(shí)，使用上述方法不能一次將整塊調(diào)勻時(shí)，有時(shí)需要反復(fù)調(diào)整才行，這時(shí)就要用特殊辦法。有兩種方法，a.不羽化選區(qū)，用選區(qū)工具選中要調(diào)整的漸變區(qū)域，將選區(qū)存儲(chǔ)，然后新建一個(gè)層，用這個(gè)選區(qū)做一個(gè)漸變，可由白色到透明，方向與影像明暗變方向一致，調(diào)整層的透明度，使下面影像亮度漸變的現(xiàn)象消失，當(dāng)發(fā)現(xiàn)影像變化加大時(shí)，是漸變反了方向，可改相反方向重做，當(dāng)看到影像成為均勻影像后，拼合圖層，再對(duì)該塊亮度調(diào)整到和其他地方一致。對(duì)每塊需要調(diào)整的有亮度漸變區(qū)域分別這樣處理就是了，注意的是，當(dāng)亮度漸變是中心漸變時(shí)，新創(chuàng)建的覆蓋層也是對(duì)應(yīng)的中心漸變。b.新建一個(gè)apha通道，針對(duì)影像亮度漸變的方向，在通道中對(duì)相應(yīng)區(qū)域做與影像漸變方向一致的黑色到白色漸變。回到影像調(diào)整，在選區(qū)菜單中選導(dǎo)入選區(qū)，從上面的apha通道導(dǎo)入，這樣所得的選區(qū)就是與影像漸變對(duì)應(yīng)的漸變選區(qū)，對(duì)該選取進(jìn)行亮度調(diào)整可以近似一次將影像調(diào)勻。觀察Photoshop中影像灰度直方圖，有人認(rèn)為所有影像都為理想的正態(tài)分布，這種想法總體上是對(duì)的，但如果把它看成一種必須的標(biāo)準(zhǔn)，則不正確了，不對(duì)影像進(jìn)行分析就樣強(qiáng)制灰度為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布是不可取的，是對(duì)影像理解不深的做法。影像可以由于其所表示的內(nèi)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(tài)分布，因?yàn)橛跋窕叶戎翟谀骋恍》秶鷥?nèi)的像元很多。
　　二、影像清晰度調(diào)整。在遙感軟件中，可以進(jìn)行影像清晰度調(diào)整，但不能定量，定范圍的針對(duì)性進(jìn)行。當(dāng)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(shí)，就需要對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理，一般選USM銳化就可以了。調(diào)整時(shí)，如果不是對(duì)全圖進(jìn)行調(diào)整，就用上面所講的區(qū)域選擇方法把要調(diào)整的范圍選出，然后打開(kāi)USM工具，同時(shí)要把圖像放得大些并把預(yù)覽打開(kāi)，調(diào)整銳化的參數(shù)使影像地物邊緣明顯突出，但不要出現(xiàn)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(jìn)行處理，調(diào)整時(shí)，如果不是對(duì)全圖進(jìn)行調(diào)整，也用上面所講的區(qū)域選擇方法把要調(diào)整的范圍選出，并放大圖像觀察預(yù)覽，注意不要將線狀地物細(xì)節(jié)損失過(guò)大，影響清晰度。當(dāng)噪音不大或劃痕不多時(shí)，可以用蒙塵與劃痕工具，該工具只對(duì)滿足條件（反差和粗細(xì)）的突變顆粒和細(xì)紋有效果，不會(huì)對(duì)其他區(qū)域有影響。
　　三、色彩調(diào)整。由于圖像因時(shí)相不同，獲取設(shè)備不同，或地勢(shì)原因等，造成影像色不一致，同時(shí)影像整體上也會(huì)偏色，這都必須進(jìn)行色彩調(diào)整。調(diào)整前，要對(duì)色彩搭配有所了解，這里簡(jiǎn)單說(shuō)一下：正射影像成果，一般有灰度、ＲＧＢ和ＣＭＹＫ等常用模式，對(duì)于灰度模式，只需調(diào)整其反差、亮度、清晰度；對(duì)于彩色圖就還要調(diào)整顏色。下面簡(jiǎn)述一下各色彩之間關(guān)系。對(duì)于ＲＧＢ，有Ｒ＋Ｇ＝Ｙ；Ｒ＋Ｂ＝Ｍ；Ｇ＋Ｂ＝Ｃ；R+G+B=W。對(duì)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(shí)存在并數(shù)量大致相等時(shí)，物體呈現(xiàn)的色彩為灰黑色，這種色彩狀態(tài)叫灰平衡。我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些影像有偏色現(xiàn)象，所謂偏色，就是在影像區(qū)內(nèi)，按常理說(shuō)應(yīng)該是黑色或灰色的區(qū)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(lán)，這就是紅光和綠光被吸收而減少造成的，調(diào)整時(shí)適當(dāng)減少藍(lán)色或增加黃色（因?yàn)榧t+綠＝黃，當(dāng)然也可以增加紅和綠），達(dá)到消除偏藍(lán)的目的。色彩調(diào)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(duì)高光，中間調(diào)和暗調(diào)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)所調(diào)整區(qū)域內(nèi)按亮度范圍進(jìn)行色彩調(diào)整，主要用于全圖或大范圍的偏色調(diào)整。下面說(shuō)明幾種調(diào)整方法的使用。色相飽和度：是當(dāng)顏色過(guò)度鮮艷或過(guò)度暗淡時(shí)用得到的，圖像鮮艷程度，也叫色彩飽和度或純度。對(duì)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(duì)CMYK印刷模式，CMY與RGB有相似的情況。當(dāng)?shù)匚镉跋窕疑�成分越少時(shí)，表示影像飽和度越大，反之越小�？蛇x顏色工具：是真對(duì)某種色調(diào)進(jìn)行調(diào)整的，可以增減該色相的鮮艷度和濃度，當(dāng)某種顏色不滿意時(shí)可以使用，如樹(shù)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(dāng)綠色發(fā)黃了，可以從綠色中加青或去黃。曲線工具，色彩調(diào)整中用的較多，因?yàn)樗�可以分通道、按不同色值�?duì)影像調(diào)整，調(diào)整偏色時(shí)經(jīng)常用到。當(dāng)影像中顏色種類(lèi)較多或全面時(shí)，盡量不要利用顏色替換工具或利用可選顏色工具對(duì)一些顏色過(guò)分調(diào)整，防止因某些色相變化導(dǎo)致影像相對(duì)關(guān)系錯(cuò)誤以影響判讀，對(duì)于顏色信息重要的遙感圖件（對(duì)土壤或巖性分析）尤其如此，對(duì)此類(lèi)影像色彩調(diào)整應(yīng)主要采用整體調(diào)整的方法。上述調(diào)整的關(guān)鍵是對(duì)色彩互補(bǔ)規(guī)律必須熟練掌握，才能使調(diào)整快速高效和減少失誤。
　　四、影像變形調(diào)整：主要是在航空像片中，由于大型方向性地物如很長(zhǎng)的橋梁、廠房或穹形建筑等，在正射影像上應(yīng)該是直線方向，但由于投影中心的變化使影像發(fā)生了錯(cuò)位或彎曲變形，象鐵路及大橋等重要地物對(duì)這種影像變形是不允許的。該情景按出現(xiàn)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(cuò)位，同時(shí)也常有大小或?qū)捳�發(fā)生變化，兩邊影像無(wú)法相接，有人用印章工具或復(fù)制圖像解決，不但慢而且不符合質(zhì)量要求，下面介紹一種比較好的方法。可以利用Photoshop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(kuò)大到在地面投影位置以外，復(fù)制到一個(gè)新建層中，然后用扭曲工具移動(dòng)靠接邊處的把點(diǎn)，調(diào)整位置、方向和大小，一般調(diào)整量是接邊處兩邊各改一半，但也看情況，需靠自己估計(jì)。當(dāng)?shù)匚锝雍煤�，�?duì)由于調(diào)整造成周邊的裂口，用印章工具或復(fù)制工具用周?chē)�地面補(bǔ)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(dāng)高度連連續(xù)變化且較大時(shí)，就會(huì)在影像上呈現(xiàn)為弧狀，但實(shí)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?chē)�地面選取變化的影像部分，并復(fù)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(diào)整，通過(guò)在調(diào)整線上加點(diǎn)并移動(dòng)，打開(kāi)預(yù)覽，觀查影像直到最好效果。再通過(guò)旋轉(zhuǎn)，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(fù)制蓋好，最后拼合圖層。
　　五、其它情況。在一些居民區(qū)，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(cuò)位或殘缺。這時(shí)應(yīng)在接邊前的每個(gè)單模型的正射影像中去找到相應(yīng)的地方，復(fù)制該區(qū)域完整的影像，通過(guò)地面上明顯同名點(diǎn)接入進(jìn)來(lái)。
　　通過(guò)以上的Ｐhotoshop調(diào)整，修補(bǔ)處的影像雖然不是經(jīng)過(guò)精確計(jì)算位置，但是在目視相對(duì)合理的情況下進(jìn)行的，使最后正射影像圖可達(dá)到正確和完整的效果。現(xiàn)在也有一些軟件在做真正射，也有人對(duì)樓房類(lèi)高層建筑物頂影像平移問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究，提出了按不同高度層面進(jìn)行糾正的方法，并提出了對(duì)漏洞區(qū)的偵測(cè)修補(bǔ)，這項(xiàng)工作做起來(lái)比較繁索，效果還不是完美，該方法還不能方便用于實(shí)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(xiàn)周?chē)�各地物相�?duì)關(guān)系，同時(shí)也保持了一定的立體影像特征，整體看還是完整協(xié)調(diào)的，在對(duì)變形進(jìn)行修改后，則不失為一幅好圖，此方法修補(bǔ)正射影像圖，是一種簡(jiǎn)便易行的方法。如果一定要考慮這項(xiàng)偏移，在Ｐhotoshop中可以對(duì)偏移較大的樓房處理，可單個(gè)加選樓頂將偏移量大致相當(dāng)?shù)淖稣�體平移至樓底部，然后將空開(kāi)處，取相臨影像的地塊進(jìn)行修補(bǔ)。當(dāng)本影像中可以用延伸法修補(bǔ)時(shí)，可用印章或復(fù)制工具利用周?chē)�地面補(bǔ)齊空缺的地面影像。在不是有特別要求時(shí)，對(duì)房屋頂?shù)母恼�不做為好�?br /> 　　本人通過(guò)對(duì)灤縣五十平方１：1000航空正射影圖用Ｐhotoshop對(duì)正射成果最后處理，達(dá)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(zhì)量高。
　　
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