spectrum, hoewel dit onderzoek zich er wel toe beperkt.
Zo kent de remote sensing beeldvormende systemen die
in het thermisch infrarood en het microgolven gebied
werken, die voor de mens onzichtbaar zijn (thermisch
infrarood warmtestraling is wel voelbaar), maar
ook andersoortige signalen, zoals akoestische, röntgen
en radioactieve, kunnen beelden vormen. Voor de ver
werking maakt het in principe niet uit. De beelden zijn
getalsmatig weergegeven en dezelfde operaties kunnen
erop worden uitgevoerd.
Omdat zij goedkoop zijn, wordt in de digitale beeldver
werking veel gebruik gemaakt van buizen van het vidi-
con of plubicon type, die ook het elektronisch oog van
tv- en videocamera's vormen, maar zij zijn wegens de
grote beeldvervormingen ongeschikt voor geometrische
toepassingen. CCD-matrix camera's (CCD staat voor
charge-coupled devices: lichtgevoelige elementen) heb
ben een goede geometrische nauwkeurigheid, maar zij
zijn vooralsnog duur, hoewel het ernaar begint uit te zien
dat de prijzen weldra aanzienlijk zullen dalen wegens de
enorme belangstelling op ,,de grote markt". Het matrix-
formaat van deze camera's ligt om en nabij 500 x 500,
hetgeen nog altijd 250 000 lichtgevoelige elementen zijn.
Aan de hand van het volgende voorbeeld zal duidelijk
worden over welke astronomische aantallen het gaat,
wanneer men denkt aan toepassing in de luchtfotogram-
metrie. Veronderstel dat men een digitale luchtcamera
wil fabriceren, waarvan het beeldvlak het huidige for
maat van 23 x 23 cm2 heeft en een resolutie van 5
micron (aanmeetprecisie van de uitwerkingsinstrumen
ten), dan dient het beeldvlak uit 2116 miljoen lichtgevoe
lige elementen te bestaan. Wanneer stereobeelden ver
volgens digitaal worden verwerkt, dient de computer
over een geheugencapaciteit van bijna 5 000 Mbyte te
beschikken.
Beeldverwerking
De voorbewerking omvat alle voorbereidende handelin
gen om tot analyse te komen. Voorbeelden in de lucht-
fotogrammetrie zijn: opsporen en identificeren van
paspunten, puntsoverdracht en aerotriangulatie. De
voorbewerking van digitale beelden omvat restauratie en
verbetering.
RESTAURATIE
Onder restauratie worden alle bewerkingen verstaan die
erop zijn gericht te corrigeren voor radiometrische en
geometrische verstoringen. De radiometrie van een
beeldvormend systeem beschrijft de transformatie van
signaal naar grijswaarde. Er kunnen verstoringen in op
treden van inwendige en uitwendige aard.
Inwendige verstoringen betreffen ongerechtigheden in
het beeldvormende systeem, zoals niet-gelijke gevoelig
heid van de CCD-elementen, verloop van de lichtgevoe
ligheid in de tijd, lichtafval van de lens en overstraling.
Uitwendige verstoringen worden veroorzaakt door het
medium dat zich tussen object en beeldvormend sys
teem bevindt, bijvoorbeeld atmosferische absorptie.
Inwendige geometrische verstoringen ontstaan, doordat
het beeldvormend systeem niet exact een centrale pro
jectie realiseert. (Er zijn overigens tal van beeldvormende
systemen die in het geheel geen centrale projectie reali
seren; voor dergelijke systemen die worden gebruikt in
de remote sensing zie bijvoorbeeld [Lemmens, 19851. In
dit artikel laten wij ze echter buiten beschouwing.) De
oorzaken van deze afwijkingen: onstabiliteit van de
cameraconstante, lensvertekening, filmvervorming en
NGT GEODESIA 86
rammeling in het hoofdpunt zijn welbekend in de foto-
grammetrie. Een voorbeeld van uitwendige geometri
sche verstoring is atmosferische refractie.
Ter bepaling van de inwendige restauratie van para
meters is het noodzakelijk een camera te calibreren.
De calibratiemethodieken van de geometrie van niet-
metrische camera's, waartoe vooralsnog de CCD-came
ra's worden gerekend, zijn goed onderzocht. Wel dient
men in ogenschouw te nemen, dat het beeldvlak van
een CCD-camera uit een matrix van lichtgevoelige ele
menten bestaat, zodat dient te worden nagegaan of de
posities van de elementen overeenkomen met de door
de fabrikant opgegeven nominale posities. Voorts dient
te worden nagegaan of de CCD's ook werkelijk in één
vlak liggen.
Calibratie van de radiometrie van een fotografisch
systeem is niet nodig, omdat de mens in staat is over on
volkomenheden in grijswaarden heen te kijken. De com
puter kan dat echter niet, en wanneer beeldreeksen
geautomatiseerd worden uitgewerkt, heeft elk element
dat een afwijking heeft bij het tellen van de fotonen een
ongunstige invloed op de uitwerking. Daarom dient de
radiometrie van een CCD-camera te worden gecali-
breerd. Dit kan gebeuren door met de camera een reeks
van referentielichtvlakken op te nemen, waarvan de in
tensiteit stapsgewijs varieert van zwart (zwak) naar wit
(sterk). Door de gemeten intensiteiten te vergelijken met
de referentiewaarden, kan een reeks van look-up"
matrices worden samengesteld. Wanneer systematiek in
de radiometrische afwijkingen valt te constateren, kan
deze worden gemodelleerd. Dit is te prefereren boven
een serie van look-up matrices, daar deze nogal wat ge
heugenruimte in beslag nemen.
BEELDVERBETERING
Beeldverbetering omvat alle bewerkingen die erop zijn
gericht het beeld beter geschikt te maken voor mense
lijke waarneming of voor verdere computerverwerking.
In tegenstelling tot restauratie is hier geen sprake van
correctie, maar veeleer van een kosmetische aangele
genheid. Vaak is een bewerking die voor de ene toepas
sing een verbetering is, een verslechtering voor de ande
re toepassing. De beeldverbeteringsoperaties betreffen
vooral het benutten van het volledige grijswaardebereik
(contrast-stretch), de histogram-egalisatie, d.w.z. dat
alle mogelijke grijswaarden ongeveer even vaak voor
komen, het afvlakken van niet te modelleren ruis (effe
ning) en het opscherpen van randen. De eerste twee
bewerkingen zijn globale operaties, d.w.z. dat elk pixel
volgens een bepaalde functie wordt bewerkt zonder dat
zijn nabuurpixels daar invloed op hebben. Effening en
randopscherping zijn lokale operaties; nabuurpixels zijn
in de bewerkingsfunctie betrokken.
Zoals gezegd is de beeldverbetering toepassingsafhan-
kelijk. Voor elke specifieke toepassing van de computer
stereo vision dient derhalve te worden nagegaan welke
set van verbeteringsoperaties op de beeldreeksen moe
ten worden uitgevoerd, alvorens tot analyse kan worden
overgegaan.
Beeldanalyse
Beeldanalyse omvat het extraheren van relevante object
informatie voor bepaalde doeleinden. Deze objectinfor
matie kan zowel gericht zijn op de aard als op de geo
metrie. In de stereofotogrammetrie wordt deze fase aan
geduid met uitwerking of detailmeting. Hierbij worden
de objecten, waarvan gegevens zijn gewenst, opge-
285
