作者簡(jiǎn)介：李兆輝（1987.08-），男，山東省泰安市人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：攝影測(cè)量與遙感。

摘 要： 攝影測(cè)量與遙感是一種先進(jìn)的成像技術(shù)，可以與其他傳感器有效結(jié)合起來，進(jìn)行系統(tǒng)的觀測(cè)記錄，可以突破空間的限制，得到更加清晰、精準(zhǔn)的高質(zhì)量融合影像。通過對(duì)融合影像進(jìn)行分析和比對(duì)，可以得到自然物體和自然環(huán)境的真實(shí)信息，其中對(duì)融合影像的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)尤為重要，本文對(duì)攝影測(cè)量與遙感的融合影像質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞： 攝影測(cè)量;遙感;融合影像

【中圖分類號(hào)】TV951 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.051

引言：攝影測(cè)量與遙感技術(shù)通過對(duì)各種攝影設(shè)備的組合使用，可以有效提高圖像的質(zhì)量，得到更加精準(zhǔn)信息，在工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。融合影像可以對(duì)不同影像進(jìn)行整合，對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)光處理，讓圖像更加立體，信息更加全面，融合影像的質(zhì)量對(duì)于攝影測(cè)量工作尤為主要，因此需要對(duì)融合影像的質(zhì)量進(jìn)行多維度的評(píng)價(jià)。

1 攝影測(cè)量與遙感技術(shù)概述

攝影測(cè)量與遙感技術(shù)是指使用攝影機(jī)和多種傳感器對(duì)攝影目標(biāo)進(jìn)行拍攝，采集圖像信息，并對(duì)圖像進(jìn)行一定加工、處理，從而得到更加立體、精準(zhǔn)的圖像，通過對(duì)融合后圖像進(jìn)行分析，能得到更多有價(jià)值的信息。在實(shí)際應(yīng)用中，攝影測(cè)量和遙感技術(shù)主要以數(shù)字影像為基礎(chǔ)，通過拍攝確定攝影目標(biāo)的形狀、大小、空間位置和特征，然后利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行測(cè)量處理和影像匹配，得到所需要的影像效果，并根據(jù)影像中的數(shù)據(jù)，建立數(shù)字地形圖，方便對(duì)攝影目標(biāo)進(jìn)行全面的評(píng)估，在工程方面有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于與攝影與遙感技術(shù)來說，融合影像的質(zhì)量關(guān)系著測(cè)量信息的可靠性、全面性和真實(shí)性，對(duì)數(shù)字地形圖的精準(zhǔn)度有著巨大影響，因此需要對(duì)攝影測(cè)量與遙感的融合影像質(zhì)量進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。

2 攝影測(cè)量與遙感的影像融合方法

在對(duì)攝影測(cè)量與遙感的融合影像進(jìn)行評(píng)價(jià)之前，需要明確融合影像的融合方法，才能使評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確和全面。攝影測(cè)量與遙感的影像融合方法主要有三種，分別是Brovey變換法、IHS變換法和高通濾波法。Brovey變換法是最常用的影像融合方法，原理是對(duì)不同傳感器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，不斷調(diào)整光譜波段的參數(shù)，并對(duì)不同波段的光譜影像和分辨率影像進(jìn)行計(jì)算，從而形成融合影像，使融合影像能體現(xiàn)出更加全面的信息。IHS變換法的原理是利用不同參數(shù)顏色的色度不同的現(xiàn)象，將光譜影像和全色影像結(jié)合起來，使灰度和亮度保持統(tǒng)一，并不斷改變空間系統(tǒng)，使光譜波段和圖像分辨率發(fā)生變化，得到不同色度的原始影像，并在IHS系統(tǒng)中進(jìn)行融合，得到融合影像[1]。

3 攝影測(cè)量與遙感的融合影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

3.1 主觀評(píng)價(jià)法

融合影像主觀評(píng)價(jià)法是指從評(píng)價(jià)者的主觀視角，根據(jù)主觀意識(shí)對(duì)融合影像進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要依據(jù)評(píng)價(jià)者的工作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。人眼對(duì)于融合影像的認(rèn)知能力很強(qiáng)，對(duì)影像的變化更為敏感，主觀評(píng)價(jià)法具有較強(qiáng)的參考性，評(píng)價(jià)效率也更高。在進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)者需要從原始影像入手，根據(jù)原影像的分辨率、色度、準(zhǔn)確度，確定具體的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，可以將融合影像分為優(yōu)、良、差幾個(gè)等級(jí)，直接反應(yīng)影像質(zhì)量。評(píng)價(jià)者可以對(duì)融合影像展開觀察，并與原版影像進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行綜合性的考慮，評(píng)價(jià)融合影像的質(zhì)量是否達(dá)到攝影測(cè)量的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。主觀評(píng)價(jià)法對(duì)評(píng)價(jià)者的個(gè)人能力和經(jīng)驗(yàn)有著很高的要求，要選擇在攝影測(cè)量行業(yè)基層從業(yè)過、并擁有豐富專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工作人員，從專業(yè)角度和適應(yīng)性出發(fā)，進(jìn)行公正、合理的評(píng)價(jià)。但是主觀評(píng)價(jià)法缺點(diǎn)也較為明顯，根據(jù)評(píng)價(jià)者主觀意識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，將會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)過程中缺乏客觀性，容易受外界因素影響，沒有具體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)誤差，與實(shí)際結(jié)果不符。

3.2 客觀評(píng)價(jià)法

在客觀評(píng)價(jià)法中，需要對(duì)融合影像的灰度、亮度、光譜信息、清晰度、色度、空間細(xì)節(jié)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要通過均方根誤差、偏差指數(shù)、信息熵、平均梯度等指標(biāo)，來對(duì)融合影像的質(zhì)量進(jìn)行判斷。均方根誤差能直接反映融合影像與原始圖像的相似度，均方根誤差值越小，則與原始影像的差異性越小，融合效果也就越好。信息量增加是融合影像的基本要求，信息熵能直接反映融合影像的信息量增加程度，信息熵的數(shù)值越大，則影像中的內(nèi)容越豐富，信息越多。平均梯度反映著的融合影像的清晰度變化，也反映了影像微小細(xì)節(jié)變化的速率，平均梯度的數(shù)值越大，則影像清晰度越高。偏差指數(shù)反映著原始影像和融合影像在光譜信息上的匹配程度，偏差指數(shù)越小，則說明融合影像繼承的光譜信息越多[2]。通過這些指標(biāo)的計(jì)算和比對(duì)，可以從多個(gè)角度，更加客觀對(duì)融合影像展開評(píng)價(jià)，專業(yè)性更高，結(jié)果更加準(zhǔn)確，能為攝影測(cè)量工作提供完善的數(shù)據(jù)支持。

3.3 幾何質(zhì)量評(píng)價(jià)法

幾何質(zhì)量反映著融合影像恢復(fù)原始影像的能力，幾何質(zhì)量的高低決定著融合影像能否用于攝影測(cè)量工作中。融合影像的幾何質(zhì)量可以通過統(tǒng)計(jì)影像上檢測(cè)位置的線段誤差，來進(jìn)行比對(duì)分析，如果線段誤差在攝影標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，則說明融合質(zhì)量較好。線段誤差可以在實(shí)地勘測(cè)中獲得，也可以在與原始影像的比較中獲得。具體統(tǒng)計(jì)時(shí)，可以在原始影像上選擇一段均勻分布的線段，然后進(jìn)行人工判斷或算法匹配，在融合影像中找到相對(duì)應(yīng)的線段，對(duì)兩條線段的匹配性進(jìn)行分析。在采用幾何質(zhì)量評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)融合影像時(shí)，要注意均勻分布檢測(cè)位置，保證主要位置不存在空白的情況，這樣才能在進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)找到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)。幾何質(zhì)量評(píng)價(jià)法可以保證融合影像評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，但是在實(shí)際評(píng)價(jià)中，對(duì)于評(píng)價(jià)者有很高的知識(shí)要求，需要評(píng)價(jià)者有豐富的攝影經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的知識(shí)技能。在使用幾何質(zhì)量評(píng)價(jià)法時(shí)，需要注意評(píng)價(jià)過程中的各種細(xì)節(jié)，一個(gè)小細(xì)節(jié)出現(xiàn)失誤或者沒有做到位，就會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)巨大的偏差。

結(jié)論：綜上所述，融合影像通過多種攝影技術(shù)，能對(duì)原始影像進(jìn)行加工和處理，提高原始影像的分辨率、立體感，體現(xiàn)出更多有價(jià)值的信息。融合影像的質(zhì)量對(duì)于攝影測(cè)量工作有著非常大的影響，需要采用主觀評(píng)價(jià)法、客觀評(píng)價(jià)法、幾何質(zhì)量評(píng)價(jià)法，來全方位的評(píng)價(jià)融合影像的質(zhì)量，保證評(píng)價(jià)結(jié)果公平、科學(xué)，能為攝影測(cè)量提供更好的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 王俊慧，龍文賁.攝影測(cè)量與遙感的融合影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（20）：1904.

[2] 孫可可，樊濤，侯有為.攝影測(cè)量與遙感技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（17）：194.