傅咏冬
【摘 要】三维城市模型的建立是构建城市三维景观的一个重要内容,而数字正射影像、数字高程模型和二维矢量数据是建立三维城市模型的基础.生成具有真实感的城市三维景观,就需要在城市地形模型表面粘贴真实的纹理影像.因此,正射影像图的处理质量是决定三维城市模型最终效果的重要因素之一.本文从技术的角度出发,阐述了三维城市模型中的正射影像图处理的关键技术. 【期刊名称】《测绘技术装备》
【年(卷),期】2004(000)003
【总页数】3页(P29-30,33)
【关键词】三维城市模型;正射影像图;彩;层次
爱森斯坦
【作 者】傅咏冬
【作者单位】广州市城市规划勘测设计院,广州,510060
消失的子弹剧情【正文语种】中 文
【中图分类】P208
随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展，在城市规划和建筑设计中采用虚拟现实技术，将实时三维仿真图形与CAD、GIS信息集成在一起，已引起了越来越广泛的关注。
三维城市模型的建立是构建城市三维景观的一个重要内容。数字正射影像、数字高程模型和二维矢量数据则是建立三维城市模型的基础。生成具有真实感的城市三维景观，就需要在城市地形模型表面粘贴真实的纹理影像。因此，正射影像图的处理质量是决定三维城市模型最终效果的重要因素之一。
在三维城市模型中，对正射影像的处理不仅表现在彩、层次、清晰度等方面，还表现在对它进行的一些个性化处理，例如遮盖建筑物阴影、勾画道路和运动场轮廓、添加车道线和斑马线等。
正射影像图的处理有以下几个关键技术：
腔道介入
彩是彩影像图像质量优劣的一个核心指标。影像中彩所代表的目标地物的特征和类型，对精度的要求极高，往往一个很小的像点或微小的颜就可以代表一种重要的地物信息。根据正射影像的主题，纠正彩偏差，一般是通过彩数据库来进行校的，即在一个选定的彩空间中，对该彩空间按其三原进行分解，当对某进行修正时，只需键入修正值，就可对该在彩数据库的内存坐标进行修正，改变其检索地址，使其与新的彩匹配，从而完成彩校正。彩校正的方法有整体性校正和局部性校正两类，对用于三维建模的正射影像图来讲，一般只须进行整体校正就可以了。 层次，也就是阶调，是指图像中视觉可分辨的密度级次（灰度分布）。级次数愈多，则其层次愈丰富。通过层次校正，对一幅图像在视觉可识别的明度级范围进行调整，可突出绿地、草坪、道路等内容，略化建筑物阴影、树影、房屋碎部等内容；在Photoshop中是通过调整层次曲线来强调需要突出的主题内容的。
深证影像细节的清晰程度，也是判断影像质量的重要指标之一，它包括：
① 分辨出图像线条间的区别，亦即图像层次对景物质点的分辨率或细微层次质感的精细程度。其分辨率愈高，则景物质点表现得愈细致，清晰度愈高。
② 衡量线条边缘轮廓是否清晰，即图像层次轮廓边界的虚实程度，用锐度来表示。其实质是指层次边界渐变密度的变化宽度。若变化宽度小，则边界清晰，反之，变化宽度大则边界发虚。
③ 图像明暗层次间，尤其是细小层次间的明暗对比或细微反差是否清晰。图像清晰度与分辨率从不同角度来反映对图像细节的表达能力。
通过细微层次强调，可以突出目标的轮廓或图像的边缘信息。目前数字图像的清晰度强调主要采用锐化法，即通过锐化处理加强图像中景物边缘和轮廓。实际处理时常采用Photoshop的锐化工具，通过锐化、锐化边缘、USM锐化、进一步锐化四个功能选项来对图像进行锐化处理，使图像产生清晰的效果。应该特别注意在采用USM锐化进行图像的清晰度强调时，三个控制参数的选择：数量（Amount），随着取值的增大，锐化强调程度越来越强烈；半径（Radius），表示符合锐化条件的像素的数目，Radius取值大，则参加锐化的像素数多，图像清晰度增加慢；阈值（Threshold），表示参与锐化运算的相邻两象素间的差值的临界值，当两像素的高度值差值超过锐化阈值，才实施锐化运算，否则保持不变。 文化眼光
由于多数建筑物阴影遮盖了城市道路、花草、树木等，需要将阴影除去。一般处理方法是在背景层上添加一个新层，复制阴影的相邻像素，粘贴在阴影的上方，将阴影遮盖起来。因为要在正射影像上叠加模型，所以建筑物上的阴影可以不予处理。
对于房顶面积大于占地面积的建筑物，城市模型不能完全遮挡正射影像图中的房顶投影，这时要把房顶投影的多余部分，还原成地面影像。如广州天河体育中心的房顶投影处理。国内水运
为了使模型看起来更逼真，可以在正射影像的背景层上添加一个新层，勾画出道路、运动场的轮廓，并填上相应的颜。
另建一个新层，用画笔直接在影像上添加车道线；在Photoshop中新建一个斑马线文件，导入正射影像图中，调整和移动到相应位置。
此外，为了与三维模型精确配准，除了在二维图与影像图上取相应的明显地物点外，还可以在影像图上勾划出建筑物轮廓，用以检测模型和影像的套合程度，提高三维城市模型的精度。
总之，经过处理的正射影像不仅要保留自身的固有的特性和准确性，还要再现正射影像的
颜和层次，即影像的直观性，为构建具有真实感的城市三维景观提供必要的手段。
[1] 王强．电子分原理与工艺．武汉：武汉测绘科技大学出版社
[2] 顾朝林，段学军，于涛方．论数字城市关键技术研究．数字城市的理论与实践．广州·上海·西安·北京：世界图书出版公司
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