鑲嵌索引圖

像片索引圖是以攝影分區或圖幅為單位，按航線和像片號順序重疊排列復照縮小而成的檢索圖。

鑲嵌索引圖用接觸曬印的航空像片，按相鄰像片間同名地物點重疊影像逐張拼接，再按一定比例尺縮小復照而成的像片圖。通常按地圖圖幅或攝影測段為單位製作。這種圖用來檢查和評定飛行攝影質量，並用來查對像片、制訂航測作業計畫、起目錄和索引作用。

基本介紹

• 中文名：鑲嵌索引圖
• 外文名：mosaic index
• 單位：以攝影分區或圖幅為單位
• 又稱：像片索引圖，鑲輯復照圖
• 作用：查對像片、起目錄和索引等
• 排列順序：按航線和像片號順序
• 套用領域：航空遙感

簡介

鑲嵌索引圖又稱像片索引圖。以圖幅或攝影分區為單位，按攝影航線序號和像片號為順序，從左到右、自上而下地將各相鄰像片按地物標誌拼接，在其上大致標出圖廓，註記圖號或攝區代號、主要地物名稱、攝影日期與時間、航攝比例尺，然後經復照縮小而成的像片圖。主要用於擬定攝影測量作業計畫和作為單張像片的索引，並可供編制小比例尺地圖時參考。

圖像鑲嵌

當影像地圖包含兩景以上的衛星圖像時，必須對圖像進行鑲嵌處理，以獲取製圖範圍內完整的圖像。圖像的數字鑲嵌實質上就是圖像間的幾何匹配和色調匹配的問題。按照影像地圖製作的要求，鑲嵌後的圖像應達到保證足夠的幾何精度，沒有明顯的幾何錯位現象；整個圖面色調均勻，同類地物色調儘可能地接近，信息豐富，接縫不明顯。由於不同景圖像成像時間往往不同，光照條件和地面景觀的變化可能引起各景圖像間有較大的色調差異，需採用幾何匹配、亮度匹配等一系列的技術措施，以保證鑲嵌的質量。

圖像的鑲嵌包括幾何配準和色調的匹配。

幾何配準及圖像鑲嵌原則

單景圖像經過幾何校正後，圖像的幾何畸變被限制在一定的範圍內，但就待鑲嵌圖像而言，仍然存在著不容忽視的幾何上的不匹配，影響著鑲嵌的質量。因此，需要在幾何糾正的基礎上對兩幅圖像重疊區進行更準確的幾何配準處理。

為了使鑲嵌圖像幾何損失降低到最低，可採用以下兩種方法：（1）在重疊區上選取若干控制點，以標準圖像或圖件為基準，對被鑲嵌的圖像分別進行與基準圖件的幾何配準。（2）在兩幅待鑲嵌圖像上選取同名點，以一圖像為基準，使另一幅圖像從幾何上與之配準，這樣處理後，兩幅圖像重疊部位幾何上將更趨於一致。

在進行兩景圖像鑲嵌過程中需要遵循如下原則：（1）在相鄰圖像重疊區內選擇同名點作為鑲嵌控制點，兩景圖像同名地物點應嚴格對準，擬合中誤差應小於1個像元。（2）兩景圖像間應進行亮度匹配，以降低色調差異。（3）鑲嵌拼接線的選擇無論是採用互動法還是自動選擇，均應是一條折線或曲線。（4）在拼接線兩旁可用“加權平均值方法”進行顏色匹配，要求接縫處影像色調應與拼接線兩側的色調接近。（5）多期影像的精準疊合：在統一的空間坐標系中，要求多期遙感影像和地形圖數據嚴格配準，水系、道路和山脊線等線性地物應沒有錯位。

色調匹配方法

由於各景鑲嵌圖像間的灰度分布相差較大，即使同一地物也存在著亮度值的差異，所以要對各景圖像進行亮度匹配。

亮度值匹配是通過對圖像的均值和方差進行調整，使圖像間的灰度分布趨於一致從而達到消除圖像亮度值差異的目的。

圖像增強

圖像增強是為了消除數據獲取過程中由於受到大氣散射、光照度等多種因素的影響產生的各種噪音，如影像反差較低，地物邊界輪廓模糊等現象，突出相關的專題信息，提高影像的目視解譯效果，便於從中識別和提取更有用的定量化的信息。圖像增強一般分為光譜增強和空間增強兩大類。光譜增強主要是通過改變圖像的灰度等級，波段之間的亮度比等方法來提高影像的對比度；空間增強主要是通過改變像元與其周邊像元之間的亮度差異，來消除噪聲，平滑圖像或者突出邊緣信息，銳化圖像。圖像增強的主要方法有對比度增強和空間濾波等。

（1）對比度增強。對比度增強是指對圖像的亮度值範圍進行拉伸或壓縮，使之占滿顯示系統指定的灰度值分布範圍，來達到增加圖像局部或全部的反差的目的，從而提高圖像目視效果。常用的對比度增強的方法有灰度閾值、密度分割、線性拉伸和非線性拉伸等。

（2）空間濾波。光譜增強主要是通過改變圖像的灰度值範圍來增加圖像的反差，而空間增強主要是側重於圖像的空間特徵。空間濾波針對小範圍內的圖像信息，採用濾波器對圖像的每個像元及其鄰近像元進行處理來實現。

圖像鑲嵌方法

圖像鑲嵌方法有：①切割鑲嵌。將幾張校正後具有重疊的像片，根據控制點或同名影像進行拼接，沿重疊中線附近切割，捨去重疊部分的邊條，將中央部分貼上在圖紙上而成整幅像片圖；②光學鑲嵌。將幾何校正後的影像，在糾正儀上直接拼曬在裱有像紙的圖板上，經攝影處理後製成整幅像片圖；③數字鑲嵌。通過計算機系統，根據重疊圖像中的地面控制點，使相鄰圖像彼此在幾何上配準，井調整像元到所要求的地圖投影的相應位置上，去掉圖像重疊區域的重複像元，然後把所有像元按需要的比例尺輸出並記錄在膠片上，從而完成整個數字圖像鑲嵌工作。

地圖復照

復照是按要求將原圖照相、製得底片的過程。地圖復照地圖複製的工序之一。用專門拍攝平面圖形的照相機製作地圖底片的技術。目的在於調整出版原圖達到規定尺寸要求，製得符合地圖製版或底片複製要求的原圖的感光底片。其工作過程包括復照前準備（調整光源、成圖比例、尺寸和圖形清晰度等）、裝感光底片與曝光、底片處理（顯影、定影、水洗和乾燥）等。

像片平面圖

像片平面圖由經過糾正的航片拼輯、鑲嵌而成的航空影像圖。經航測成圖，其影像正確地顯示地物的平面位置，可在此基礎上加工製成地形原圖或影像地圖。主要適應於平坦地區作業，丘陵地區採用微分糾正，亦可製成正射投影像片平面圖。作業過程包括：準備工作、糾正曬像和鑲嵌。為取得高質量成果，除保證控制點的對點精度外，要使全幅圖的像片色調基本一致，並使所有地物影像全部表露出來。圖上還要繪出千米網、圖廓線，進行圖廓內外的整飾和註記。對鑲嵌好的像片平面圖，通常還要復照，將曬印的複製品供航測外業繼續作業。

相關名詞

像片略圖

像片略圖也稱像片草圖。它是按照像片之間重疊部分的同名地物點進行拼接鑲輯，然後把重疊部分切去，捨去像片的邊角，用每張像片的中心部分拉合成一個圖幅整體。

正射航空影像圖

正射航空影像圖它是用正射投影儀將普通的航片經過了投影改造成為正射投影片，用其組合而成的航空影像圖。消除了地形引起一誤差，標註有等高線等。

航攝比例尺

航攝比例尺是航攝儀的主距f與相對於攝區平均高程水平面的航高H之比。即。它代表一個攝區的平均攝影比例尺，卻並不表示某張相片的實際比例尺。它可根據成圖比例尺、成圖方法和攝區地形情況而定，是擬定航空攝影計畫時首先要確定的技術要求。

地圖匹配

地圖匹配是在不同條件下獲取的同一物景的地圖之間的配準。同一感測器在不同時間，或不同類型感測器在同一時間，或不同類型感測器在不同時間所獲取的兩幅地圖中的同一地麵點所對應像素之間的配準，是圖像處理的一個重要課題。匹配的基本方法是從基準圖中提取具有不變特徵或明顯特徵的子區，或者用已知地面控制點作為模板，在所匹配的圖中搜尋與模板相似的區域。當匹配相似性測度達到最大，且超過預先規定的閾值時，即判定為找到了正確的匹配位置。最常用的匹配方法是互相關法，它要求對被搜尋圖中每個位置都進行相關運算，因此需要的計算量很大。為減少計算量，可以採用序貫檢測法、層次搜尋法和邊緣特徵匹配法。

地圖匹配廣泛套用於地圖鑲嵌和拼接上。地形等高線圖匹配是地圖匹配用於飛行器導航的一種特殊形式。感測器是高度儀，圖像像素代表地形高度。飛行器測得的高度數據和存儲器中預先指定航線上的地形數據匹配，並把匹配結果用於導航。