專利名稱：用于空間圖像的大氣和陽光校正的技術(shù)的制作方法
用于空間圖像的大氣和陽光校正的技術(shù)相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)是與2009年11月24日提交的名稱為“Multi-Resolution Digital Large Format Camera With Multiple Detector Arrays " W ^ W W ^ H #^1J Φ itM ^ No. 12/624,412 (律師案號(hào)No. 327939. 01)相關(guān)的，上述專利申請(qǐng)通過整體的引用合并于此。
背景技術(shù)：
空間成像(aerial imaging)是指從諸如航空器或衛(wèi)星的升高的位置捕獲行星表面的圖像?？臻g成像用在地圖制作中，諸如用于提供攝影測(cè)量，其通常是地形圖的基礎(chǔ)。取決于照相機(jī)的給定的高度，空間成像可能捕獲使圖像里的表面物體模糊的不希望有的視覺元素。然而去除不希望有的視覺元素可能是困難的，尤其是當(dāng)多個(gè)空間圖像拼接在一起以形成合成的空間圖像時(shí)，諸如“正射鑲嵌(ortho mosaic)”或航測(cè)圖。正是鑒于這些和其他的考慮，需要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
提供該發(fā)明內(nèi)容以簡(jiǎn)化的形式介紹概念的選擇，其將在以下的具體實(shí)施方式
中被進(jìn)一步描述。該發(fā)明內(nèi)容不是旨在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不是旨在幫助限定所要求保護(hù)的主題的范圍。實(shí)施例通常針對(duì)用于空間圖像的高級(jí)圖像處理技術(shù)。某些實(shí)施例特別針對(duì)被專門設(shè)計(jì)用以校正空間圖像內(nèi)大氣和陽光影響的高級(jí)圖像處理技術(shù)。當(dāng)照相機(jī)的高度增加時(shí)， 照相機(jī)會(huì)獲得具有越來越多的諸如由于大氣內(nèi)的氣溶膠導(dǎo)致的光散射和吸收的大氣和陽光影響的空間圖像。除了其他問題，大氣和陽光的影響潛在地使由空間照相機(jī)獲得的空間圖像內(nèi)的表面物體模糊。實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了多種大氣和陽光校正技術(shù)以校正空間圖像內(nèi)的大氣和陽光影響。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，大氣和陽光組件布置為由邏輯裝置執(zhí)行并用于校正來自空間圖像的大氣和陽光偽像。除了其他元件，大氣和陽光組件可以包括用于為一組空間圖像的每個(gè)空間圖像生成圖像記錄的圖像信息組件，該圖像記錄包括每個(gè)空間圖像的統(tǒng)計(jì)信息和圖像環(huán)境信息。大氣和陽光組件可以進(jìn)一步包括濾波器生成組件，用于根據(jù)存儲(chǔ)在圖像記錄中的統(tǒng)計(jì)信息和圖像環(huán)境信息生成大氣濾波器和陽光濾波器。大氣和陽光組件還可以進(jìn)一步包括圖像校正組件，用于使用相應(yīng)大氣濾波器和陽光濾波器校正來自空間圖像的大氣和陽光偽像。用這種方式，大氣和陽光組件可以提供增強(qiáng)的空間圖像，該增強(qiáng)的空間圖像提供了空間圖像內(nèi)的表面物體的更大程度的視覺敏度和準(zhǔn)確再現(xiàn)。描述并要求保護(hù)了其他的實(shí)施例。通過閱讀以下具體實(shí)施方式
以及對(duì)相關(guān)附圖的評(píng)論，這些和其他特征和益處將是明顯的。應(yīng)當(dāng)理解，前述的一般描述和以下的具體實(shí)施方式
僅僅是示例性的且對(duì)于請(qǐng)求保護(hù)的方面是非限制性的。


圖1為示意圖，其示出了提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多個(gè)探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)(multi-resolution digital large format camera)的方
圖2為示意圖，其示出了呈現(xiàn)在公開于此的一個(gè)實(shí)施例中的大畫幅數(shù)字照相機(jī)內(nèi)，主照相機(jī)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)(footprint)與四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)重疊；
圖3為透視圖，其示出了呈現(xiàn)在公開于此的一個(gè)實(shí)施例中的大畫幅數(shù)字照相機(jī)內(nèi)主照相機(jī)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)以及四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)的透視圖4A為示出了俯視圖的示意圖，其示例了呈現(xiàn)在公開于此的一個(gè)實(shí)施例中的大畫幅數(shù)字照相機(jī)內(nèi)的使用主照相機(jī)系統(tǒng)拍攝的連續(xù)圖像序列的覆蓋區(qū)和使用四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)拍攝的連續(xù)圖像序列的覆蓋區(qū)之間的重疊；
圖4B為示出了透視圖的示意圖，其示例了呈現(xiàn)在公開于此的一個(gè)實(shí)施例中的大畫幅數(shù)字照相機(jī)內(nèi)的沿著航線使用主照相機(jī)系統(tǒng)的連續(xù)圖像序列的覆蓋區(qū)和使用四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)的連續(xù)圖像序列的覆蓋區(qū)之間的重疊；
圖5為流程圖，其示出了一個(gè)呈現(xiàn)于此的用于使用提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)的大面積機(jī)載光學(xué)配準(zhǔn)的說明性流程；
圖6為框圖，其示出了用于校正由提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像的空間成像系統(tǒng)；
圖7為框圖，其示出了用于校正由提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像的空間成像系統(tǒng)的大氣和陽光組件；
圖8為流程圖，其示出了一個(gè)呈現(xiàn)于此的用于校正由提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像中的大氣影響的說明性流程；
圖9為流程圖，其示出了一個(gè)呈現(xiàn)于此的用于校正由提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像中的陽光影響的說明性流程；
圖10為計(jì)算架構(gòu)的框圖，其適于實(shí)現(xiàn)用于校正由提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多探測(cè)器陣列的多分辨率數(shù)字大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像的空間成像系統(tǒng)的大氣和陽光組件。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例總得而言針對(duì)用于空間圖像的高級(jí)圖像處理技術(shù)。某些實(shí)施例特別針對(duì)被專門設(shè)計(jì)用以校正使用例如大畫幅空間照相機(jī)獲取的空間圖像內(nèi)大氣和陽光影響的高級(jí)圖像處理技術(shù)。通常，行星的大氣對(duì)于空間圖像獲取和處理來說是惡劣的環(huán)境。在較高的高度，大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以獲得在其中具有不希望有的使表面物體模糊的視覺元素的空間圖像。 例如，空間圖像可能具有很多諸如由于大氣內(nèi)的氣溶膠導(dǎo)致的光散射和吸收的大氣和陽光的影響。光散射可以包括，例如，瑞利散射和米氏散射。氣溶膠可以包括氣體、液體和固體顆粒。在普通的18500英尺的飛行高度，例如，大氣和陽光的影響在空間圖像的每個(gè)像素上引入了取決于范圍的霧度(例如，亮度改變)和變色(例如，藍(lán)色調(diào))。該取決于范圍的霧度和變色應(yīng)當(dāng)被校正并同地面或地球表面的真實(shí)場(chǎng)景內(nèi)容相分離。進(jìn)一步地，在諸如那些跨越數(shù)天的更大圖像的獲取中，在兩個(gè)或多個(gè)航線內(nèi)的陽光輻照度的顯著差異將會(huì)被引入。該亮度差異使得后續(xù)校正諸如雙向反射分布函數(shù)(BRDF)校正的執(zhí)行更加困難和昂貴。因此，非常需要對(duì)使大畫幅照相機(jī)獲得的空間圖像中的表面物體模糊的大氣和陽光影響進(jìn)行校正。為校正任何不期望的大氣影響，高級(jí)圖像處理技術(shù)嘗試模型化并導(dǎo)出魯棒的大氣線性掩碼(linear mask)，其對(duì)于每個(gè)空間圖像中的每個(gè)像素是最優(yōu)的，同時(shí)保持對(duì)地面上場(chǎng)景內(nèi)容的不敏感(或獨(dú)立)。為校正任何不期望的陽光影響，高級(jí)圖像處理技術(shù)嘗試導(dǎo)出魯棒的陽光輻照度(irradiance)模型和照相機(jī)模型，其能夠通過縮放(scaling)技術(shù)將每個(gè)圖像的亮度調(diào)整到預(yù)設(shè)的平均亮度。描述于此的高級(jí)圖像處理技術(shù)可以提供相對(duì)于傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)。例如，原先的諸如暗物體減法(DOS)技術(shù)的解決方案僅為一個(gè)空間圖像的每個(gè)信道導(dǎo)出偏移量，且僅建立大氣加性效應(yīng)的模型。高級(jí)圖像處理技術(shù)為空間圖像的每個(gè)子區(qū)域?qū)С鼍€性模型，并建模大氣加性效應(yīng)和乘法效應(yīng)二者。高級(jí)圖像處理技術(shù)還考慮沿著航線的相鄰圖像，并因此對(duì)場(chǎng)景內(nèi)容提供更好的精度和更小的敏感度。換言之，高級(jí)圖像處理技術(shù)是局部最優(yōu)且全局一致的。進(jìn)一步地，高級(jí)圖像處理技術(shù)減小了由于來自于跨越諸如若干小時(shí)甚至幾天的長時(shí)間間隔的更大圖像的獲取的陽光輻照度差異而導(dǎo)致的大的亮度差異。以下的具體實(shí)施方式
將包括兩個(gè)主要部分。第一部分提供如圖1-5所示的適于獲取并輸出空間圖像的大畫幅空間照相機(jī)的詳細(xì)描述和實(shí)例。第二部分提供如圖6-10所示的實(shí)現(xiàn)被布置為處理由大畫幅空間照相機(jī)獲取的空間圖像的高級(jí)圖像處理技術(shù)的空間成像系統(tǒng)的詳細(xì)描述和實(shí)例?？臻g成像系統(tǒng)可以包括被布置為校正空間圖像中大氣和陽光影響的大氣和陽光組件。除了其他的使用場(chǎng)景，校正后的空間圖像可以用于許多對(duì)于數(shù)字空間圖像來說典型的使用場(chǎng)景，諸如生成很大程度上擺脫了大氣和陽光影響的正射鑲嵌(空間地圖)。大畫幅空間照相機(jī)
在多個(gè)實(shí)施例中，大畫幅空間照相機(jī)可以用于獲取、捕獲或記錄空間圖像?？臻g圖像可以包括靜止圖像(例如，圖片)或活動(dòng)圖像(例如，視頻)。在某些實(shí)施例中，大畫幅空間照相機(jī)可以適于用在諸如整個(gè)國家、大陸或者甚至整個(gè)世界的地球大表面區(qū)域的機(jī)載光學(xué)配準(zhǔn)中。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，空間圖像可以通過實(shí)現(xiàn)為諸如由微軟公司，雷德蒙德，華盛頓制造的MICROSOFT ULTRACAM-G空間照相機(jī)的具有多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器陣列的多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)的大畫幅空間照相機(jī)獲取。盡管某些實(shí)施例可以參考由具有多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器陣列的多分辨率大畫幅照相機(jī)獲取的空間圖像來描述，最好的是空間成像系統(tǒng)以及高級(jí)大氣和陽光組件可以校正由任何空間數(shù)字照相機(jī)獲取的空間圖像。實(shí)施例不限于該上下文中。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)可能能夠以不同的攝影尺寸來產(chǎn)生空間圖像。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以產(chǎn)生具有廣角幾何的全色圖像，其適合在包括基于圖像的地理參考和數(shù)字表面建模的攝影測(cè)量工作流程中使用。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)也能夠同時(shí)產(chǎn)生具有窄角幾何的多種彩色圖像，其適合在包括“正射圖像”產(chǎn)生的攝影測(cè)量工作流程中使用。正射圖像是在正投影中示出地面物體的圖像。因?yàn)閱蝹€(gè)的使用多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)的飛行能夠產(chǎn)生廣角和窄角圖像二者，所以相比于先前的解決方案，能夠降低大面積繪制地圖的成本。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以包括主照相機(jī)系統(tǒng)和兩個(gè)或更多的輔助照相機(jī)系統(tǒng)。主照相機(jī)系統(tǒng)配置為用于收集全色圖像數(shù)據(jù)且輔助照相機(jī)系統(tǒng)配置為用于收集彩色圖像數(shù)據(jù)。每個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)具有比主照相機(jī)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)更長的焦距。 主照相機(jī)系統(tǒng)和輔助照相機(jī)系統(tǒng)可以安裝在適于在航空器內(nèi)安裝和使用的公共外殼之內(nèi)。主照相機(jī)系統(tǒng)具備能夠捕獲全色圖像數(shù)據(jù)的電光探測(cè)器陣列。每個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)具備能夠捕獲彩色圖像數(shù)據(jù)的電光探測(cè)器陣列。在每個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)中的電光探測(cè)器的分辨率大于在主照相機(jī)系統(tǒng)中的電光探測(cè)器的分辨率。在某些情況下，輔助照相機(jī)系統(tǒng)的輻射測(cè)量分辨率可能大于主照相機(jī)系統(tǒng)的輻射測(cè)量分辨率。主照相機(jī)系統(tǒng)和輔助照相機(jī)系統(tǒng)可以配置為使得大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以以提供兩個(gè)不同覆蓋區(qū)的兩個(gè)不同的圖像比例產(chǎn)生圖像。由主照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像相比于由輔助照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像具有較大的覆蓋區(qū)且具有較大的尺寸，并借助于攝影三角測(cè)量提供用于執(zhí)行基于圖像的地理參考的信息。由輔助照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像與由主照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像相比具有較小覆蓋區(qū)并具有較小的尺寸，且提供高分辨率的窄角彩色圖像。由輔助照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的彩色圖像可以用作用于產(chǎn)生高分辨率的正射圖像的源數(shù)據(jù)集。由輔助照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像的覆蓋區(qū)可以被配置為在垂直于航跡的方向與主照相機(jī)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)重疊。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以被配置為沿著航線生成一系列連貫圖像。多分辨率大畫幅數(shù)字照相機(jī)可以進(jìn)一步配置為使得主照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生一系列彼此重疊的連貫全色圖像。輔助照相機(jī)系統(tǒng)可以被配置為產(chǎn)生一系列連貫的彼此重疊以及和由主照相機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像重疊的彩色圖像。連貫全色圖像之間的重疊可以大于連貫彩色圖像之間的重疊。圖1是示意圖，其示出了提供在呈現(xiàn)于此的一個(gè)實(shí)施例中的具有多個(gè)光學(xué)系統(tǒng) 106A-106B以及探測(cè)器陣列110A-110B的大畫幅數(shù)字照相機(jī)100的方面。如圖1所示，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100包括主照相機(jī)系統(tǒng)104A和兩個(gè)或更多輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N。盡管圖1示例了兩個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N，應(yīng)當(dāng)理解，其他的實(shí)施方式可以包括附加的輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N。例如，在如下所述的實(shí)施例中，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100包括四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，主照相機(jī)系統(tǒng)104A包括光學(xué)系統(tǒng)106A，其具有焦距108A。每個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N具有光學(xué)系統(tǒng)106B，該光學(xué)系統(tǒng)106B具有比光學(xué)系統(tǒng)106A的焦距108A更長的焦距108B。以這種方式，輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N被配置為產(chǎn)生比由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像具有更窄視場(chǎng)的圖像。由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像具有比由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像更寬的視場(chǎng)。該光學(xué)系統(tǒng)106A-106B可以包括其他的傳統(tǒng)光學(xué)元件以在期望的焦距產(chǎn)生合適的圖像。根據(jù)一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，主照相機(jī)系統(tǒng)104A配置有能夠捕獲全色圖像數(shù)據(jù)112的電光探測(cè)器陣列110A。本領(lǐng)域公知，全色圖像傳感器，諸如電光探測(cè)器陣列110A，對(duì)整個(gè)可見光譜的全部或大部分是敏感的。根據(jù)實(shí)施例，每個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N配置有能夠捕獲彩色圖像數(shù)據(jù)116的電光探測(cè)器陣列110B。例如，輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N可以裝備有分別配置為用于捕獲彩色圖像數(shù)據(jù)116A-116N的合適的電荷耦合器件(“(XD”)陣列。根據(jù)實(shí)施例，呈現(xiàn)于此的照相機(jī)系統(tǒng)是畫幅照相機(jī)(也稱為分幅照相機(jī))，對(duì)照于利用推掃式傳感的照相機(jī)。應(yīng)當(dāng)理解，該探測(cè)器陣列110A-110B包含單個(gè)電光檢測(cè)器的陣列，例如輸出電信號(hào)的半導(dǎo)體裝置，該電信號(hào)的幅值取決于入射到這樣的電光檢測(cè)器上的光能強(qiáng)度。因此，來自陣列110A-110B中的每個(gè)電光檢測(cè)器的信號(hào)指示來自被拍攝的物體或地形部分的像素區(qū)域的光能強(qiáng)度，且來自陣列110A-110B中的所有單個(gè)電光檢測(cè)器的信號(hào)指示來自被拍攝的物體或地形部分的所有像素區(qū)域的光能強(qiáng)度。因此，來自每個(gè)探測(cè)器陣列110A-110B中的電光檢測(cè)器的信號(hào)一起指示來自被拍攝的物體部分的光能圖案，這樣就能夠從這樣的信號(hào)產(chǎn)生物體的該部分的子圖像。然而，首先，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的，該信號(hào)被放大、數(shù)字化、處理并存儲(chǔ)。電光檢測(cè)器陣列110A-110B通過合適的導(dǎo)體被電學(xué)地連接至控制電路(未示出)， 其包括至少微處理器、輸入/輸出電路、存儲(chǔ)器、以及電源，用于驅(qū)動(dòng)該電光檢測(cè)器陣列 110A-110B、檢索來自陣列110A-110B的圖像數(shù)據(jù)、并存儲(chǔ)該圖像數(shù)據(jù)。其他的數(shù)據(jù)處理功能，例如合成圖像和/或執(zhí)行圖像顯示功能可以在大畫幅數(shù)字照相機(jī)100之內(nèi)或通過其他的外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備來完成。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式，輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N內(nèi)的電光探測(cè)器陣列104B的分辨率大于主照相機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的電光探測(cè)器陣列104A的分辨率。用這樣的方式，大畫幅數(shù)字照相機(jī) 110可以使用適用于包括基于圖像地理參考和數(shù)字表面建模的攝影測(cè)量工作流程的廣角幾何，從主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生全色圖像文件114。大畫幅數(shù)字照相機(jī)110還可以使用適用于包括正射圖像產(chǎn)生的攝影測(cè)量工作流程的窄角幾何，從輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)較高分辨率的彩色圖像文件。如以上簡(jiǎn)短描述的，主照相機(jī)系統(tǒng)104A和輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N可以被安裝在公共的外殼102之內(nèi)。在該實(shí)施例中，前玻璃板120可以安裝在外殼102之內(nèi)以保護(hù)光學(xué)系統(tǒng)106A-106B。在備選的實(shí)現(xiàn)方式中，主照相機(jī)系統(tǒng)104A和輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N 被安裝在單獨(dú)的外殼中(未示出)。在兩者情況中，主照相機(jī)系統(tǒng)104A、輔助照相機(jī)系統(tǒng) 104B-104N以及外殼102被配置為用于在航空器之內(nèi)安裝和使用。圖2是示意圖，其示出了根據(jù)公開于此的一個(gè)實(shí)施例的大畫幅數(shù)字照相機(jī)100中， 主照相機(jī)系統(tǒng)104A的覆蓋區(qū)202與輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的覆蓋區(qū)204A-204B重疊。在該實(shí)施例中，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100包括四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N，其分別配置有圖2示例的覆蓋區(qū)204A-204D。如圖2所示，主照相機(jī)系統(tǒng)104A和輔助照相機(jī)系統(tǒng) 104B-104N在一個(gè)實(shí)施例中配置為使得大畫幅數(shù)字照相機(jī)100可以以提供兩種不同覆蓋區(qū) 202和204A-204D的兩個(gè)不同的圖像比例，產(chǎn)生重疊圖像。根據(jù)其他的實(shí)施例，使用兩個(gè)主照相機(jī)系統(tǒng)104A和四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像相比于由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像具有較大的覆蓋區(qū)202且具有較大的尺寸。由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像相比于由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像具有較小的覆蓋區(qū) 204A-204D且具有較小的尺寸，并提供較高分辨率的窄角彩色圖像。
如圖2中所示，四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N可以配置為使得輔助照相機(jī)系統(tǒng) 104B-104N的覆蓋區(qū)204A-204D在垂直于航線400的方向上覆蓋主照相機(jī)系統(tǒng)104A的覆蓋區(qū)202。這樣，四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的覆蓋區(qū)204A-204D在垂直于航線400的方向上覆蓋主照相機(jī)系統(tǒng)104A的覆蓋區(qū)202的“條“。通過以圖2所示的方式重疊覆蓋區(qū) 202和204A-204D，可以通過由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像來增強(qiáng)由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像的一部分。圖3提供了當(dāng)從公共點(diǎn)302由主照相機(jī)系統(tǒng)104A和四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N拍攝圖像時(shí)，主照相機(jī)系統(tǒng)104A的覆蓋區(qū)200和四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng) 104B-104N的覆蓋區(qū)204A-204N的透視圖。圖4A示出了俯視圖，其示例了公開于此的一個(gè)實(shí)施例中使用主照相機(jī)系統(tǒng)104A 拍攝的一系列的連貫圖像的覆蓋區(qū)202A-202D和使用四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N拍攝的一系列的連貫圖像的覆蓋區(qū)204A-204D之間的重疊。如以上簡(jiǎn)要討論的，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100可以安裝在航空器內(nèi)并配置為在航空器內(nèi)使用(未示出)。當(dāng)該航空器按照定義明確的航線400飛行時(shí)，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100可以配置為沿著該航線400捕獲一系列圖像。 圖4A示例了沿著航線400使用主照相機(jī)系統(tǒng)104A拍攝的一系列圖像的覆蓋區(qū)202A-202D 和使用四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N拍攝的一系列圖像的覆蓋區(qū)204A-204D。如圖4A中所示，大畫幅照相機(jī)100可以進(jìn)一步配置為使得主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生一系列具有覆蓋區(qū)202A-202D的連續(xù)全色圖像，其中連續(xù)的序列圖像彼此重疊。輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N可以類似地配置為產(chǎn)生一系列具有覆蓋區(qū)204A-204D的連續(xù)彩色圖像，其中連續(xù)的序列圖像彼此重疊且還與由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像重疊。連續(xù)的全色圖像覆蓋區(qū)之間的重疊可以大于連續(xù)的彩色圖像覆蓋區(qū)之間的重疊。圖4B是透視圖，其示例了公開于此的一個(gè)實(shí)施例中的大畫幅數(shù)字照相機(jī)內(nèi)的在若干航線400上使用主照相機(jī)系統(tǒng)104A拍攝的一系列連續(xù)圖像的覆蓋區(qū)202A-202D和使用四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N拍攝的一系列連續(xù)圖像的覆蓋區(qū)204A-204D之間的重疊。如果，如圖4B中所示，圖像是沿著多個(gè)定義明確的航線，借助于空間攝影測(cè)量圖像獲取，由主照相機(jī)系統(tǒng)104A和輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的，則主照相機(jī)系統(tǒng) 104A的覆蓋區(qū)202在沿著航線的曝光序列中彼此重疊。輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的覆蓋區(qū)204A-204D也與主照相機(jī)系統(tǒng)104A的覆蓋區(qū)202A-202D以及四個(gè)輔助照相機(jī)系統(tǒng) 104B-104N 的覆蓋區(qū) 204A-204D 重疊。因此，沿著航線400，圖像被這樣產(chǎn)生由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像和由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像的序列創(chuàng)建了重疊圖像的連續(xù)的圖像帶。航線可以被定義成使大畫幅數(shù)字照相機(jī)100捕獲覆蓋整個(gè)工程區(qū)的圖像。根據(jù)不同的實(shí)施例，輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的圖像獲取可以與主照相機(jī)系統(tǒng) 104A的圖像獲取基本上同時(shí)被觸發(fā)，因此來自輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的圖像可以與來自主照相機(jī)系統(tǒng)104A的圖像一樣在相同的位置和相同的照相機(jī)方位被獲取。備選地，用于輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的觸發(fā)可以與主照相機(jī)系統(tǒng)104A無關(guān)，例如，可以是以比由主照相機(jī)系統(tǒng)捕獲的圖像更高的速率。每一個(gè)實(shí)施例以及它們的任意組合，被考慮在呈現(xiàn)于此的實(shí)施例的范圍內(nèi)。當(dāng)主照相機(jī)系統(tǒng)104A和輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N被同時(shí)觸發(fā)，可以使用該相同的觸發(fā)事件將由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像配準(zhǔn)至由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像。附加地，由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N產(chǎn)生的圖像可以通過使用精密勘測(cè)的且結(jié)構(gòu)優(yōu)良的物體(被稱為“校準(zhǔn)物體“)被校準(zhǔn)至主照相機(jī)系統(tǒng)104A的圖像。輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的圖像也可以使用傳統(tǒng)方法拼接至主照相機(jī)系統(tǒng) 104B的圖像。附加地，由主照相機(jī)系統(tǒng)104A生成的圖像可用于重建物體(例如，借助于數(shù)字表面模型的城市建筑物)的三維形式，且具有更高幾何分辨率的輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B的圖像可以用于提取之后能被用于產(chǎn)生正射圖像地圖的高分辨率照片紋理。圖5提供了附加細(xì)節(jié)，其考慮了用于具有多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器陣列的大畫幅數(shù)字照相機(jī)100的呈現(xiàn)于此的實(shí)施例。具體地，圖5是示出了例程500的流程框圖，其示例了一個(gè)呈現(xiàn)于此的用于如上所述的使用大畫幅數(shù)字照相機(jī)100的大面積機(jī)載光學(xué)配準(zhǔn)的流程。該例程500從操作502開始，其中大畫幅數(shù)字照相機(jī)100被校準(zhǔn)。正如以上的討論，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100可以使用一校準(zhǔn)物體來校準(zhǔn)，使得由輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N 產(chǎn)生的圖像的覆蓋區(qū)以以上討論的方式與由主照相機(jī)系統(tǒng)104A產(chǎn)生的圖像的覆蓋區(qū)重疊。同樣如以上所討論的，大畫幅數(shù)字照相機(jī)100可以安裝在航空器內(nèi)并當(dāng)航空器沿著定義明確的航線飛行時(shí)用于捕獲地面圖像。這樣的圖像可以被捕獲并存儲(chǔ)在與大畫幅數(shù)字照相機(jī)100集成或在其外部的合適的數(shù)字存儲(chǔ)器裝置內(nèi)。從操作502，例程500進(jìn)行至操作504，其中從主照相機(jī)系統(tǒng)104A接收全色圖像文件114。該例程然后進(jìn)行至操作506，其中從輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N接收彩色圖像文件 118A-118N。一旦已經(jīng)從所有照相機(jī)系統(tǒng)104A-104N接收了圖像文件，該例程500進(jìn)行至操作508，其中來自主照相機(jī)系統(tǒng)104A的圖像文件114與來自輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的圖像文件118A-118N被共同配準(zhǔn)。從操作508，例程500進(jìn)行操作510，其中來自主照相機(jī)系統(tǒng)104A的圖像文件114 被用在包括基于圖像的地理參考和數(shù)字表面模型化的攝影測(cè)量工作流程中。從操作510，該例程500進(jìn)行至操作512，其中來自輔助照相機(jī)系統(tǒng)104B-104N的圖像文件118A-118N被用于產(chǎn)生正射圖像。該例程500從操作512進(jìn)行至操作514，并在操作514結(jié)束?？臻g成像系統(tǒng)
圖6為框圖，其示出了空間成像系統(tǒng)600。空間成像系統(tǒng)600例如可以用于處理和校正由諸如大畫幅數(shù)字照相機(jī)110的空間數(shù)字照相機(jī)獲取的空間圖像602-a?？梢岳斫?，也可以使用其他的空間數(shù)字照相機(jī)，且實(shí)施例不局限于該示例性的大畫幅數(shù)字照相機(jī)110。值得注意的是，“a”和“b”和“C”以及在此使用的類似的指示符規(guī)定為變量，其表示任意正整數(shù)。因此，例如，如果實(shí)現(xiàn)方式設(shè)定一個(gè)值a=5，則完整的空間圖像602-a的集可以包括空間圖像602-1、602-2、602-3、602-4以及602-5。實(shí)施例不限于該上下文。空間成像系統(tǒng)600例如可以包含計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，其具有一個(gè)或多個(gè)組件諸如大氣和陽光組件610。如在此使用的，術(shù)語"系統(tǒng)"和"組件"旨在指與計(jì)算機(jī)有關(guān)的實(shí)體，其包括硬件、硬件和軟件的組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以被實(shí)現(xiàn)為在處理器上運(yùn)行的流程、處理器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、多個(gè)光學(xué)的和/或磁存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)、物體、 可執(zhí)行文件、執(zhí)行的線程、程序，和/或計(jì)算機(jī)。通過示例的方法，在服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用和服務(wù)器都可以是組件。一個(gè)或多個(gè)組件可以駐留于流程和/或執(zhí)行的線程之內(nèi)，且對(duì)于給定的實(shí)現(xiàn)方式所期望的，組件可以在一個(gè)計(jì)算機(jī)上被本地化和/或分布在兩個(gè)或更多計(jì)算機(jī)之間。實(shí)施例不限于該上下文。在如圖6所示的實(shí)施例中，空間成像系統(tǒng)600可以實(shí)現(xiàn)為電子裝置的一部分。電子裝置的實(shí)例可以包括但不限于數(shù)字照相機(jī)、空間數(shù)字照相機(jī)、大畫幅數(shù)字照相機(jī)、移動(dòng)裝置、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)計(jì)算裝置、智能電話、蜂窩式電話、手持機(jī)、單向?qū)ず魴C(jī)、雙向?qū)ず魴C(jī)、消息傳送裝置、計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、服務(wù)器陣列或服務(wù)器群、網(wǎng)頁服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、工作站、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、超級(jí)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)頁設(shè)備、分布式計(jì)算系統(tǒng)、多處理器系統(tǒng)、基于處理器的系統(tǒng)、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、可編程消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電視、數(shù)字電視、機(jī)頂盒、無線接入點(diǎn)、基站、用戶站、移動(dòng)用戶中心、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器、路由器、集線器、網(wǎng)關(guān)、 橋接器、交換機(jī)、機(jī)器或它們的組合。在如圖6所示的示例的實(shí)施例中，空間成像系統(tǒng)600可以包含大畫幅數(shù)字照相機(jī) 110，大氣和陽光組件610，以及數(shù)字顯示器620。雖然如圖6所示的空間成像系統(tǒng)600在某種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中具有有限數(shù)量的元件，可以理解，對(duì)于給定的實(shí)現(xiàn)方式所期望的替代的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，空間成像系統(tǒng)600可以包括更多或更少的元件。例如，空間成像系統(tǒng)600可以進(jìn)一步包含典型地存在于空間成像系統(tǒng)或電子裝置中的其他的元件，諸如計(jì)算組件、通信組件、 電源、輸入裝置、輸出裝置，等等。實(shí)施例不限于該上下文。大畫幅數(shù)字照相機(jī)110可以獲取并輸出一系列空間圖像602-a，諸如先前參考圖 1-5描述的空間圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，大畫幅數(shù)字照相機(jī)110可以是用于將照相機(jī)110升高到地球表面之上的照相機(jī)平臺(tái)的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，照相機(jī)平臺(tái)可以包括在諸如航線400的規(guī)定的航線上執(zhí)行飛行任務(wù)以獲取用于機(jī)載光學(xué)配準(zhǔn)的特定地球表面區(qū)域的空間圖像602-a的飛機(jī)。備選地，規(guī)定的航線可以包括典型的用于獲取空間照片的南北航線模式。這樣的獲取產(chǎn)生了重疊的空間圖像602-a，其隨后被處理成無縫的正射鑲嵌或航測(cè)圖。大氣和陽光組件610可以實(shí)現(xiàn)不同的圖像處理技術(shù)以校正來自由大畫幅數(shù)字照相機(jī)110拍攝的空間圖像602-a的大氣和陽光影響。為校正不希望有的大氣影響，大氣和陽光組件610導(dǎo)出魯棒的大氣掩碼，其被用于空間圖像602-a的每一個(gè)像素，同時(shí)保持對(duì)地面上場(chǎng)景內(nèi)容的不敏感(或獨(dú)立)。大氣和陽光組件610利用與由于大氣中的光散射和吸收而產(chǎn)生的兩個(gè)物理現(xiàn)象有關(guān)的線性關(guān)系模擬不希望有的環(huán)境效果。第一個(gè)物理現(xiàn)象是起因于散射的加性路徑輻射，其由截距項(xiàng)模擬。第二個(gè)物理現(xiàn)象是起因于散射和吸收的倍增衰減因子，其由增益項(xiàng)模擬。大氣和陽光組件610使用線性關(guān)系作為對(duì)空間圖像602-a的子區(qū)域的良好的近似，其中至大畫幅數(shù)字照相機(jī)110的距離可以被看作常數(shù)，因此大氣效應(yīng)是相同的。為了對(duì)空間圖像602-a中的每一像素精確地模擬線性關(guān)系，大氣和陽光組件610 通過將空間圖像602-a分成一系列格子來模擬單個(gè)空間圖像602-a中的大氣。然而，在將空間圖像602-a分成一系列格子后，每個(gè)格子中的若干樣本相對(duì)于整個(gè)空間圖像602-a變得更小，且大氣影響變得更難以模擬給定的較少樣本。取決于場(chǎng)景內(nèi)容，從每個(gè)格子導(dǎo)出的統(tǒng)計(jì)量可能不足以導(dǎo)出魯棒的大氣掩碼。大氣和陽光組件610通過合計(jì)各組跨越空間圖像602-a的格子的統(tǒng)計(jì)量以解決該問題，這樣的空間圖像602-a是諸如已經(jīng)在接近的時(shí)間內(nèi)和/或在同一航線上捕獲的空間圖像602-a。例如，大氣和陽光組件610把一系列沿著同一航線拍攝的空間圖像602_a分組。一個(gè)格子中的像素具有近似相同的至大畫幅數(shù)字照相機(jī)110的距離，因此經(jīng)歷相同或相似的大氣效應(yīng)。取自一系列空間圖像602-a的樣本，而不是使用單個(gè)格子或單個(gè)空間圖像602-a，可以用于導(dǎo)出對(duì)場(chǎng)景內(nèi)容不敏感的大氣掩碼。結(jié)果，大氣和陽光組件610可以通過從場(chǎng)景內(nèi)容模擬和分離大氣效應(yīng)來校正空間圖像602-a的每一個(gè)像素上的大氣效應(yīng)。為了校正不希望有的在空中攝影獲取中的每個(gè)空間圖像602-a上具有全局效應(yīng)的陽光影響，大氣和陽光組件610導(dǎo)出魯棒的太陽輻照度模型和照相機(jī)模型，其可以將每個(gè)空間圖像602-a的亮度調(diào)整為預(yù)置的平均亮度。大氣和陽光組件610通過使用具有倍增因子的太陽高度角來模擬太陽輻照度。大氣和陽光組件610使用包括曝光時(shí)間和孔徑尺寸的倍增因子來模擬由大畫幅數(shù)字照相機(jī)110接收的光。之后該兩個(gè)倍增因子相乘并合并成一個(gè)因子以將每個(gè)空間圖像602-a縮放到公共的平均亮度。在縮放操作以后，用于每個(gè)空間圖像602-a的亮度級(jí)更加統(tǒng)一。如圖6所示，大氣和陽光組件610可以從大畫幅數(shù)字照相機(jī)110接收一個(gè)或多個(gè)空間圖像602-a作為輸入，在空間圖像602-a上執(zhí)行高級(jí)圖像處理操作，并輸出校正的空間圖像604-b。例如，大氣和陽光組件610可以全局地和局部地調(diào)整色彩和亮度以校正空間圖像602-a中的大氣和陽光影響，來形成校正的空間圖像604-b。該校正的空間圖像602_b 可以用于生成無縫且色彩平衡的正射鑲嵌產(chǎn)生。在某些情況下，例如可以使用后續(xù)的圖像處理技術(shù)諸如BRDF校正和接合線設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)一步加工校正的空間圖像602-b?？臻g成像系統(tǒng)600可以將校正的空間圖像604-b呈現(xiàn)在顯示器620上。顯示器 620可以包括任意用于視覺的、觸覺的或聽覺的信息呈現(xiàn)的電子顯示器。顯示器620的實(shí)例可以包括但不限于陰極射線管(CRT)、雙穩(wěn)態(tài)顯示器、電子紙、數(shù)字管、矢量顯示器、平板顯示器、真空熒光顯示器、發(fā)光二極管(LED)顯示器、電致發(fā)光(ELD)顯示器、等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(IXD)、薄膜晶體管(TFT)顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器(SED)、激光電視、碳納米管、納米晶體顯示器、頭盔式顯示器，以及任何其他與所描述的實(shí)施例一致的顯示器。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示器620可以實(shí)現(xiàn)為觸摸屏顯示器。觸摸屏顯示器是一種可以檢測(cè)顯示區(qū)域內(nèi)的觸摸的存在和位置的電子可見顯示器。觸摸可以來自于手指、手、輸入筆、光筆，等等。實(shí)施例不限于該上下文。圖7是空間成像系統(tǒng)600的大氣和陽光組件610的更詳細(xì)的框圖。盡管如圖7所示的大氣和陽光組件610在某種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中具有有限數(shù)量的元件，可以理解，如給定的實(shí)現(xiàn)方式所期望，在替代的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，大氣和陽光組件610可以包括更多或更少的元件。除了其他元件，大氣和陽光組件610可以包括圖像信息組件710、過濾器生成組件 720和圖像校正組件730。組件710、720和730可以借助于各種類型的通信媒體被通信地耦合。組件710、720和730可以協(xié)調(diào)彼此之間的操作。協(xié)調(diào)可以包括單向或雙向的信息交換。例如，組件710、720和730可以以在通信媒體上傳遞的信號(hào)的形式傳遞信息。信息可以被實(shí)現(xiàn)為分配給不同信號(hào)線的信號(hào)。在這樣的分配中，每個(gè)消息是信號(hào)。然而，進(jìn)一步的實(shí)施例可以可替換地使用數(shù)據(jù)消息。這樣的數(shù)據(jù)消息可以跨越不同的連接而被發(fā)送。示例性的連接包括并行接口、串行接口、以及總線接口。圖像信息組件710通?？梢圆贾脼樯膳c空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)的圖像記錄 742-c。圖像記錄742-c可以與單個(gè)空間圖像602_a相關(guān)聯(lián)，或在某些情況下與多個(gè)空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)。圖像信息組件710可以將圖像記錄742-c存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器740中。在不同的圖像處理階段，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器740和存儲(chǔ)的圖像記錄742-c可以被過濾器生成組件720 和圖像校正組件730訪問。圖像信息組件710可以檢索與一個(gè)或多個(gè)空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息712。除了其他類型的信息，圖像上下文信息712可以包括圖像信息、照相機(jī)信息和照相機(jī)平臺(tái)信息。圖像上下文信息712可以從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器740、空間圖像602-a、包含空間圖像 602-a的文件或數(shù)據(jù)包、或用于其他裝置的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如，大畫幅數(shù)字照相機(jī)110 或飛機(jī)計(jì)算機(jī))檢索。圖像信息組件710可以將圖像上下文信息712存儲(chǔ)在與給定的空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)的圖像記錄742-c中。圖像上下文信息712可以包括與一個(gè)或多個(gè)由大畫幅數(shù)字照相機(jī)110獲取的空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)的圖像信息。圖像信息的實(shí)例可以包括但不限于圖像標(biāo)識(shí)符、圖像日期、 圖像時(shí)間、圖像位置、圖像標(biāo)記、圖像標(biāo)簽、或其他圖像元數(shù)據(jù)。圖像上下文信息712可以包括與用于獲取一個(gè)或多個(gè)空間圖像602-a的大畫幅數(shù)字照相機(jī)110相關(guān)聯(lián)的照相機(jī)信息。照相機(jī)信息的實(shí)例可以包括但不限于照相機(jī)標(biāo)識(shí)符、 照相機(jī)曝光時(shí)間(例如，快門速度)、照相機(jī)光圈尺寸、照相機(jī)位置(例如，緯度、經(jīng)度和高度坐標(biāo))，及其他照相機(jī)元數(shù)據(jù)。圖像上下文信息712可以包括與用于獲取一群空間圖像602-a的大畫幅數(shù)字照相機(jī)110的平臺(tái)相關(guān)聯(lián)的照相機(jī)平臺(tái)信息。照相機(jī)平臺(tái)信息的實(shí)例可以包括但不限于照相機(jī)平臺(tái)標(biāo)識(shí)符、飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)符、航線標(biāo)識(shí)符、照相機(jī)平臺(tái)位置(例如，緯度、經(jīng)度和高度坐標(biāo))，及其他照相機(jī)平臺(tái)元數(shù)據(jù)。與圖像上下文信息712 —起，圖像信息組件710可以檢索或生成與一個(gè)或多個(gè)空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)信息714。圖像信息組件710可以接收一個(gè)或多個(gè)空間圖像 602-a,并從諸如像素值的包含在空間圖像602-a之內(nèi)的信息生成統(tǒng)計(jì)信息714。圖像信息組件710可以將統(tǒng)計(jì)信息714存儲(chǔ)在相同的用于存儲(chǔ)與給定的空間圖像602-a或空間圖像602-a的集合相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息712的圖像記錄742_c中。備選地，圖像信息組件710可以將統(tǒng)計(jì)信息714存儲(chǔ)在不同的圖像記錄742-c中，并且使用全局唯一標(biāo)識(shí)符 (⑶ID)鏈接不同的圖像記錄。過濾器生成組件720可以從存儲(chǔ)在圖像記錄742-c中的統(tǒng)計(jì)信息714和圖像上下文信息712中生成大氣過濾器722和陽光過濾器724。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，每個(gè)大氣過濾器722和陽光過濾器7 可以包括一個(gè)或多個(gè)從圖像上下文信息712和統(tǒng)計(jì)信息714導(dǎo)出的校正掩碼(correction mask)。每個(gè)大氣過濾器722和陽光過濾器7 可以與一個(gè)或多個(gè)空間圖像602-a相關(guān)聯(lián)。過濾器生成組件720可以從圖像記錄742_c檢索信息，處理所檢索的信息以形成大氣過濾器722和陽光過濾器724，并在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器740中相應(yīng)的過濾器圖像記錄744-d中存儲(chǔ)用于過濾器722、724的處理過的信息。圖像校正組件730通?？梢圆贾脼槭褂酶髯缘拇髿膺^濾器722和陽光過濾器7 校正來自目標(biāo)空間圖像732的大氣和陽光偽像。目標(biāo)空間圖像732可以包括空間圖像，其因?yàn)樘囟ǖ膱D像處理操作的集合而當(dāng)前正在被關(guān)注，諸如為其正在設(shè)計(jì)一組過濾器722、7M 的空間圖像，或當(dāng)前正在被校正的空間圖像。圖像校正組件730可以從圖像記錄742-c和 /或過濾器圖像記錄744-d為給定的目標(biāo)空間圖像732檢索合適的大氣過濾器722和陽光過濾器724，在目標(biāo)空間圖像732上執(zhí)行校正操作，并輸出校正的目標(biāo)空間圖像734。校正的目標(biāo)空間圖像734可以被寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器740，或被實(shí)時(shí)傳送至另一個(gè)裝置。用于空間成像系統(tǒng)600和大氣和陽光組件610的操作可以參考邏輯流程800、900 進(jìn)一步描述?？梢岳斫猓橇硗庵赋?，代表性的邏輯流程800、900不必以所呈現(xiàn)的或任何特定的順序執(zhí)行。此外，關(guān)于邏輯流程800、900描述的各種活動(dòng)可以以串行或并行方式執(zhí)行?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)所述實(shí)施例的硬件元件和/或軟件元件或?qū)τ诮o定的設(shè)計(jì)和性能約束的集合所期望的可替換的元件來實(shí)現(xiàn)邏輯流程800、900。例如，邏輯流程800、900可以被實(shí)現(xiàn)為通過邏輯裝置(例如，通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī))執(zhí)行的邏輯(例如，計(jì)算機(jī)程序指令)。圖8示例了邏輯流程800的一個(gè)實(shí)施例。邏輯流程800可以例如表示某些或所有通過描述于此的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的操作，諸如空間成像系統(tǒng)600的大氣和陽光組件 610。具體地，邏輯流程800可以由大氣和陽光組件610實(shí)現(xiàn)以校正空間圖像602-a中的大氣影響。在如圖8所示的實(shí)施例中，邏輯流程800可以在塊802接收多個(gè)空間圖像。例如， 大氣和陽光組件610可以從大畫幅數(shù)字照相機(jī)110接收多個(gè)空間圖像602-a。在一個(gè)實(shí)施例中，空間圖像602-a可以是時(shí)間上連續(xù)的空間圖像602-a。然而實(shí)施例不局限于該實(shí)例。邏輯流程800可以在塊804為每個(gè)空間圖像生成統(tǒng)計(jì)信息。例如，圖像信息組件710可以為每個(gè)空間圖像602-a生成統(tǒng)計(jì)信息714。在一個(gè)實(shí)施例中，大氣和陽光組件 610可以為空間圖像602-a內(nèi)的每個(gè)格子生成包括陰影百分比值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值的統(tǒng)計(jì)信息 714,以及其他類型的統(tǒng)計(jì)信息714。為了生成統(tǒng)計(jì)信息714，圖像信息組件710可以把空間圖像602_c分成多個(gè)格子。 對(duì)于每個(gè)空間圖像602-a，圖像信息組件710可以將空間圖像602_a分成m乘η的格子，每個(gè)格子具有相同的諸如寬度和高度的尺寸。每個(gè)格子的中心被置于使用以下等式(1)和等式(2)計(jì)算的位置
Grid—center_x(column) - (image—width / m) * column + (image—width / 2/m) 等式(1)
Grid— cen ter_y (row) 二廣image—heigh t/n) *row + (image—heigh t/2/n) 等式(2)
圖像信息組件710可以為每個(gè)格子計(jì)算陰影百分比值。例如，圖像信息組件710可以從格子中的所有像素計(jì)算每個(gè)通道(例如，R、G和B)的陰影百分比(例如，百分之0. 06)。 在某些情況下，格子中的某些像素可以被排除。例如，如果水掩碼(例如，湖、海洋、河、等等的地理位置)是可獲得的，圖像中的水的像素應(yīng)該從統(tǒng)計(jì)計(jì)算中排除。如果已知飽和像素值，那些像素也應(yīng)該被排除。圖像信息組件710可以為每個(gè)格子計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差值。例如，圖像信息組件710可以從格子中的所有像素計(jì)算每個(gè)通道(例如，R、G和B)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在某些情況下，格子中的某些像素可以被排除，諸如那些與水掩碼或飽和像素相關(guān)聯(lián)的像素。圖像信息組件710可以將陰影百分比值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值存儲(chǔ)在用于空間圖像602-a 的圖像記錄742-c中。圖像信息組件710可以為空間圖像602-a的每個(gè)格子組織陰影百分比值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值并將其存儲(chǔ)至相關(guān)聯(lián)的圖像記錄742-c。該圖像記錄742-c可以實(shí)現(xiàn)任何已知的數(shù)據(jù)模式。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，圖像記錄742-c可以被實(shí)現(xiàn)為逗號(hào)分隔文件 (CSV)0 每個(gè)空間圖像602-a可以具有分開的相關(guān)聯(lián)圖像記錄742-c，或在混合的圖像記錄742-c中的分開的記錄。可以為后續(xù)的圖像處理操作檢索給定的空間圖像602-a的圖像記錄742-c。每個(gè)圖像記錄742-c、或在圖像記錄742-c內(nèi)的記錄，可以由全局唯一標(biāo)識(shí)符 (⑶ID)索引以便于檢索操作。邏輯流程800可以在塊806為每個(gè)空間圖像檢索圖像上下文信息。例如，一旦圖像信息組件710為空間圖像602-a生成統(tǒng)計(jì)信息714，并將統(tǒng)計(jì)信息714存儲(chǔ)至圖像記錄 742-c，圖像信息組件710可以從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)源檢索與空間圖像602-a相關(guān)的圖像上下文信息712，并將相關(guān)的圖像上下文信息712寫到相同的圖像記錄742-c。在塊808，邏輯流程800可以從統(tǒng)計(jì)信息和圖像上下文信息創(chuàng)建大氣過濾器。例如，過濾器生成組件720可以從統(tǒng)計(jì)信息712和存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)圖像記錄742-c中的圖像上下文信息714創(chuàng)建大氣過濾器722。過濾器生成組件720可以使用相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息712和排序算法有選擇地將空間圖像602-a分組以形成一組空間圖像726-e。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，過濾器生成組件720可以使用排序算法以產(chǎn)生一組共享嵌套次序的空間圖像726-e，嵌套次序包括飛行任務(wù)標(biāo)識(shí)符、航線標(biāo)識(shí)符、照相機(jī)曝光時(shí)間、和照相機(jī)光圈尺寸。這樣的排序算法的目的在于產(chǎn)生一組具有類似(如果不相同)的照明條件(例如，來自陽光和大氣的)和曝光設(shè)置的空間圖像726-e，因?yàn)樗鼈冊(cè)跁r(shí)間上是連續(xù)的。過濾器生成組件720利用該時(shí)間-持續(xù)性概念以推斷出照明條件，使得可以使用跨越空間圖像7^5-e生成的較大的樣本集合魯棒地估算出大氣校正信息。過濾器生成組件720可以識(shí)別來自接收到的空間圖像602-c的流的一組空間圖像 726-e的空間圖像728-f的子集的圖像窗口。一旦被分組，過濾器生成組件720可以按時(shí)間遞增次序?qū)σ唤M空間圖像排序?？商鎿Q地，如果在時(shí)間上以一致的方式使用遞增次序的自然數(shù)對(duì)空間圖像7^-e標(biāo)號(hào)，過濾器生成組件720可以使用圖像號(hào)碼對(duì)空間圖像 7^-e進(jìn)行排序。一旦排序，過濾器生成組件720可以從空間圖像726-e的集合中識(shí)別或選擇空間圖像7^-f的子集以形成圖像窗口。對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，空間圖像7^-f的子集可以包括若干(k個(gè))在目標(biāo)空間圖像732之前的先前空間圖像。對(duì)于非實(shí)時(shí)系統(tǒng)，空間圖像728-f 的子集可以包括k/2個(gè)在目標(biāo)空間圖像732之前的空間圖像，以及k/2個(gè)在目標(biāo)空間圖像 732之后的空間圖像。不論是哪種情況，如果發(fā)現(xiàn)空間圖像的數(shù)目小于k，它們能被使用，但是為了質(zhì)量控制的目的，該條件應(yīng)該標(biāo)記為邊界條件。一旦被識(shí)別，所得到的圖像窗口包括具有k+Ι個(gè)圖像的空間圖像7^-f的子集，其包括目標(biāo)空間圖像732作為當(dāng)前的(或如果非實(shí)時(shí)系統(tǒng)的話，中心的)空間圖像。目標(biāo)空間圖像732可以在圖像窗口之內(nèi)包括正為其產(chǎn)生一組過濾器722、724的空間圖像。過濾器生成組件720可以使用來自圖像窗口中的空間圖像7^-f子集的陰影百分比值為目標(biāo)空間圖像732的每個(gè)格子生成格子大氣霧度附加項(xiàng)值。對(duì)于每個(gè)圖像窗口，過濾器生成組件720可以搜索并檢索與圖像窗口中的空間圖像728-f子集相關(guān)聯(lián)的所有圖像記錄742-c。對(duì)于每個(gè)通道，且對(duì)于每個(gè)格子，過濾器生成組件720從檢索到的圖像記錄 742-c檢索所有陰影百分比值，并將它們組織成矢量。過濾器生成組件720以遞增次序?qū)λ鼈兣判?，并取第P個(gè)百分比。第P個(gè)百分比值是給定的格子的格子大氣霧度附加項(xiàng)值。對(duì)于目標(biāo)空間圖像732的每個(gè)格子，重復(fù)這些操作。對(duì)于圖像窗口的目標(biāo)空間圖像732，格子大氣霧度附加項(xiàng)值共同地形成過濾的加性霧度掩碼(additive haze mask)(每通道)。過濾器生成組件720可以使用來自圖像窗口中的空間圖像7^-f子集的標(biāo)準(zhǔn)偏差值為目標(biāo)空間圖像732的每個(gè)格子生成格子大氣校正增益項(xiàng)值。對(duì)于每個(gè)圖像窗口，過濾器生成組件720可以搜索并檢索與圖像窗口中的空間圖像728-f子集相關(guān)聯(lián)的所有圖像記錄742-c。對(duì)于每個(gè)通道，且對(duì)于每個(gè)格子，過濾器生成組件720從檢索到的圖像記錄742-c 檢索所有標(biāo)準(zhǔn)偏差值，并平均標(biāo)準(zhǔn)偏差值以形成格子大氣校正增益項(xiàng)值。對(duì)于目標(biāo)空間圖像732中的每個(gè)格子，重復(fù)這些操作。對(duì)于圖像窗口的目標(biāo)空間圖像732，格子大氣校正增益項(xiàng)值共同地形成一個(gè)每通道(例如，R、G、B、紅外線、全色，等等)的過濾的大氣衰減校正掩碼。過濾器生成組件720可以使用類似如上所述的操作，為一組空間圖像726-e內(nèi)的所有空間圖像生成格子大氣霧度附加項(xiàng)值和格子大氣校正增益項(xiàng)值。過濾器生成組件720 可以將每個(gè)目標(biāo)空間圖像732的格子大氣霧度附加項(xiàng)值和格子大氣校正增益項(xiàng)值存儲(chǔ)在過濾器圖像記錄744-d中。和圖像記錄742-c —樣，過濾器圖像記錄744-d或過濾器圖像記錄744-d內(nèi)的記錄可以由用于空間圖像7^-e的⑶ID索引，因此可能在圖像校正操作期間對(duì)于給定的空間圖像7^-e被檢索。在塊810，邏輯流程800可以使用大氣過濾器校正空間圖像的大氣偽像。例如，圖像校正組件730可以使用由過濾器生成組件720為目標(biāo)空間圖像732設(shè)計(jì)的大氣過濾器 722來校正目標(biāo)空間圖像732的大氣偽像。對(duì)于給定的目標(biāo)空間圖像732，大氣過濾器722 可以包括存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像732相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄744-d中的格子大氣霧度附加項(xiàng)值和格子大氣校正增益項(xiàng)值。圖像校正組件730可以使用目標(biāo)空間圖像732的大氣過濾器722為其校正大氣加性霧度和倍增衰減。在一個(gè)實(shí)施例中，大氣校正是線性調(diào)整，其按照如下等式(3) L (band，χ, y) 二 g (band，χ, y) * (L，(band，xy y) -haze (band，xy y))
等式(3)
其中L’是在像素位置(x，y)給定的帶(band)的測(cè)量的數(shù)字(DN)值，L是大氣校正值，haze (band, χ, y)是對(duì)于在像素位置(x，y)給定的帶的格子大氣霧度附加項(xiàng)值，且 g(band, χ, y)是格子大氣校正增益項(xiàng)值。在像素的基礎(chǔ)上，圖像校正組件730可以使用存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像732相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄744-d內(nèi)的格子大氣霧度附加項(xiàng)值為目標(biāo)空間圖像732的像素計(jì)算像素大氣霧度附加項(xiàng)值。這可以雙向完成。首先，圖像校正組件730可以在給定的空間圖像 726-e的過濾的加性霧度掩碼上執(zhí)行雙線性插值或雙三次插值。該雙線性插值或雙三次插值可以使用圍繞給定的像素位置的四個(gè)相鄰格子用于四個(gè)插值角。其次，如果格子的行數(shù) (r)或列數(shù)(c)是一，自然三次樣條曲線可以適用于一維的格子(沿著較長維度的像素坐標(biāo)， 例如，如果行數(shù)是一，為χ-坐標(biāo)，如果列數(shù)是一，為y-坐標(biāo))。在每一個(gè)像素位置，自然三次樣條曲線可以表示為查找表(LUT)。在這種情況下，例如，每一個(gè)具有相同y_坐標(biāo)值(當(dāng)行數(shù)是一時(shí))的像素位置將具有相同的值。之后，可以從查找表查出在給定的像素位置的霧度附加項(xiàng)值。在像素的基礎(chǔ)上，圖像校正組件730可以使用存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像732相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄744-d中的格子大氣校正增益項(xiàng)值為目標(biāo)空間圖像732的像素計(jì)算像素大氣校正增益項(xiàng)值。圖像校正組件730可以為目標(biāo)空間圖像732的每個(gè)通道(例如，R、G、或 B)在每個(gè)過濾的大氣校正掩碼上執(zhí)行雙線性插值或雙三次插值，以為掩碼檢索內(nèi)插值?？商鎿Q地，如果格子配置是一維的，則可以使用先前描述的自然三次樣條曲線擬合。該圖像校正組件730可以使用如下等式(4 )計(jì)算每個(gè)通路的增益校正
g(band，χ, y) 二 std—dev—ref (x，y) / std—dev(band，χ, y)
等式(4)
其中std_dev_ref (x，y)是選自三個(gè)帶之一的參考值(例如，由于人眼對(duì)綠色更敏感而選擇綠色)。圖像校正組件730可以使用為像素而計(jì)算的像素大氣霧度附加項(xiàng)值來校正目標(biāo)空間圖像732的像素。圖像校正組件730可以按照如以上所描述的等式(3 )來校正給定的像素。圖像校正組件730可以使用為像素而計(jì)算的像素大氣校正增益項(xiàng)值來校正目標(biāo)空間圖像732的像素。圖像校正組件730可以按照如以上所描述的等式(3 )來校正給定的像素。一旦目標(biāo)空間圖像732的所有像素被校正，圖像校正組件730可以輸出校正的目標(biāo)空間圖像734。圖像校正組件730然后選擇下一個(gè)目標(biāo)空間圖像732，并執(zhí)行類似于那些如上所述的校正操作以形成下一個(gè)校正的目標(biāo)空間圖像734。可以對(duì)空間圖像726-e的每一個(gè)執(zhí)行上述校正操作。圖9示例了邏輯流程900的一個(gè)實(shí)施例。邏輯流程900可以例如表示某些或所有通過描述于此的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的操作，諸如空間成像系統(tǒng)600的大氣和陽光組件 610。具體地，邏輯流程900可以由大氣和陽光組件610實(shí)現(xiàn)以校正空間圖像602-a中的陽光影響。在如圖9所示的實(shí)施例中，邏輯流程900可以在塊902接收多個(gè)空間圖像。例如， 大氣和陽光組件610可以從大畫幅數(shù)字照相機(jī)110接收多個(gè)空間圖像602-a。在一個(gè)實(shí)施例中，空間圖像602-a可以是時(shí)間上連續(xù)的空間圖像602-a。然而實(shí)施例不局限于該實(shí)例。邏輯流程900可以在塊904為每個(gè)空間圖像接收?qǐng)D像上下文信息。例如，圖像信息組件710可以為每個(gè)空間圖像602-a接收?qǐng)D像上下文信息712。圖像信息組件710可以為空間圖像602-a將圖像上下文信息712存儲(chǔ)在與用于存儲(chǔ)為如邏輯流程800所述的空間圖像602-a而導(dǎo)出的統(tǒng)計(jì)信息714的相同或不同的圖像記錄742_c中。在塊906，邏輯流程900可以從圖像上下文信息創(chuàng)建陽光過濾器。例如，過濾器生成組件720可以從圖像上下文信息712為目標(biāo)空間圖像732創(chuàng)建陽光過濾器724。過濾器生成組件720可以為每個(gè)空間圖像7^-e計(jì)算太陽高度角的值。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像信息組件710可以從相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息712為目標(biāo)空間圖像732檢索圖像信息，包括圖像日期、圖像時(shí)間、和圖像位置。圖像信息組件710可以為一組空間圖像 726-e中的每個(gè)空間圖像計(jì)算太陽高度角(simZenith)。
過濾器生成組件720可以從為一組空間圖像726-e計(jì)算的多個(gè)太陽高度角值計(jì)算平均太陽高度角值(meanSunZenithDeg)。過濾器生成組件720可以從一組空間圖像7^-e的平均太陽高度角值為目標(biāo)空間圖像732計(jì)算太陽光通量因子(solar flux factor)值。過濾器生成組件720可以依照如下的等式(5)和等式(6)計(jì)算太陽光通量因子值
targe tSunZeni th = M_PI* meanSunZeni thDeg/180. O
等式(5)
fIuxFactor = cos (targetSunZenith) / cos (sunZenith) 等式(6)
其中targetSunZenith禾口 sunZenith <吏用弧度單1 立，且meanSunZenithDeg <吏用角度單位。過濾器生成組件720可以為一組空間圖像7^-e計(jì)算平均曝光時(shí)間值和平均光圈值。過濾器生成組件720可以使用相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息712為每個(gè)空間圖像 726-e檢索照相機(jī)曝光時(shí)間(exposureTime )和照相機(jī)光圈尺寸(aperture )，并計(jì)算所有空間圖像726-e的平均照相機(jī)曝光時(shí)間(meanExposureTime)和平均照相機(jī)光圈尺寸 (meanAperture)。過濾器生成組件720可以從用于一組空間圖像7^-e的平均曝光時(shí)間值和平均光圈值為目標(biāo)空間圖像732計(jì)算曝光歸一化因子值。過濾器生成組件720可以按照如下的等式(7 )計(jì)算曝光歸一化因子值
opCorrec tion = (meanExposureTime / exposure Time) * (aperture / —meanAperture) * (aperture / —meanAperture)
等式(7)
過濾器生成組件720可以從用于目標(biāo)空間圖像732的太陽光通量因子值和曝光歸一化因子值為目標(biāo)空間圖像732計(jì)算總的歸一化因子值。過濾器生成組件720可以按照如下的等式(3)計(jì)算總的歸一化因子值
g—norm (image) 二 fluxFac tor (image) * opCorrec tion (image)
等式(8)
在塊908，使用陽光過濾器，邏輯流程900可以校正空間圖像的陽光偽像。例如，圖像校正組件730可以使用按照如下等式(9)的陽光過濾器7M校正目標(biāo)空間圖像732的陽光偽像
L_final (band, y) =L (band, x，y) * g—norm (x, y) 等式(9)
圖像校正組件730可以在如參考圖8的邏輯流程800所描述的大氣校正操作之前或之后校正目標(biāo)空間圖像732的陽光偽像。
除圖像校正之外，大氣和陽光組件610可以布置為在校正的目標(biāo)空間圖像734上執(zhí)行進(jìn)一步的圖像處理操作。例如，大氣和陽光組件610可以進(jìn)一步布置為執(zhí)行“熱點(diǎn)去除 "操作，其是用以去除由微小的陰影所引起的熱點(diǎn)的輻射測(cè)量過程，這些微小的陰影導(dǎo)致空間圖像相對(duì)于照相機(jī)光線方向和太陽方向的不均勻照明。在另一個(gè)實(shí)例中，大氣和陽光組件610可以布置為執(zhí)行正射矯正操作，其是用以校正空間圖像的幾何學(xué)過程，使得比例像一張地圖一樣是統(tǒng)一的，而沒有變形。這典型地使用利用數(shù)字高程模型(DEM)和光束法平差結(jié)果的攝影測(cè)量資料庫來執(zhí)行。在又一個(gè)實(shí)例中，大氣和陽光組件610可以布置為執(zhí)行正射鑲嵌操作，其是用以例如使用極大流極小割(max-flow-min-cut)理論將多個(gè)正射矯正的圖像合在一起成為一個(gè)無縫的鑲嵌圖的分割過程。在又一個(gè)實(shí)例中，大氣和陽光組件610 可以被布置為執(zhí)行全局知曉局部適應(yīng)(GALA: glcAally-aware-locally-adaptive)風(fēng)格的制圖，以將較大的空間正射從16位照相機(jī)范圍轉(zhuǎn)換為8位照相機(jī)范圍。圖10示例了適于實(shí)現(xiàn)各種如前所述實(shí)施例的示例性的計(jì)算結(jié)構(gòu)1000的實(shí)施例。 計(jì)算結(jié)構(gòu)1000包括各種公共的計(jì)算元件，諸如一個(gè)或多個(gè)處理器、協(xié)同處理器、存儲(chǔ)單元、 芯片組、控制器、外圍設(shè)備、接口、振蕩器、定時(shí)裝置、顯卡、聲卡、多媒體輸入/輸出(I/O)組件，等等。然而實(shí)施例不局限于由計(jì)算結(jié)構(gòu)1000實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)方式。如圖10所示，計(jì)算結(jié)構(gòu)1000包括處理單元1004、系統(tǒng)存儲(chǔ)器1006和系統(tǒng)總線 1008。處理單元1004可以是任何各種商業(yè)上可用的處理器。雙微處理器及其他多處理器結(jié)構(gòu)也可以被用作處理單元1004。系統(tǒng)總線1008將用于包括但不限于系統(tǒng)存儲(chǔ)器1006的系統(tǒng)部件的接口提供給處理單元1004。系統(tǒng)總線1008可以是任何幾種類型的總線結(jié)構(gòu)，其可以進(jìn)一步互連至存儲(chǔ)器總線(具有或不具有存儲(chǔ)器控制器)、外圍總線、和使用任何各種商業(yè)上可用的總線結(jié)構(gòu)的本地總線。系統(tǒng)存儲(chǔ)器1006可以包括各種類型的存儲(chǔ)器單元，諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、雙數(shù)據(jù)速率動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DDRAM)、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PR0M)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)、閃速存儲(chǔ)器、諸如鐵電聚合體存儲(chǔ)器的聚合體存儲(chǔ)器、奧氏存儲(chǔ)器、相變或鐵電存儲(chǔ)器、硅氧化氮氧化硅(SONOS)存儲(chǔ)器、磁性或光學(xué)卡、或任何其他類型的適合存儲(chǔ)信息的介質(zhì)。在如圖10 所示的示例的實(shí)施例中，系統(tǒng)存儲(chǔ)器1006可以包括非易失性存儲(chǔ)器1010和/或易失性存儲(chǔ)器1012?；镜妮斎?輸出系統(tǒng)(BIOS)可以被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器1010中。計(jì)算機(jī)1002可以包括各種類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括內(nèi)部硬盤驅(qū)動(dòng)器 (HDD) 1014、用于從可移動(dòng)的磁盤1018讀取或向其寫入的磁性軟盤驅(qū)動(dòng)器(FDD) 1016、以及用于從可移動(dòng)的光盤1022讀取或向其寫入的光盤驅(qū)動(dòng)器1020(例如，⑶-ROM或DVD)。硬盤驅(qū)動(dòng)器1014、軟盤驅(qū)動(dòng)器1016以及光盤驅(qū)動(dòng)器1020可以分別通過硬盤驅(qū)動(dòng)器接口 1024、 軟盤驅(qū)動(dòng)器接口 10 和光驅(qū)接口 10 被連接至系統(tǒng)總線1008。用于外部驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式的硬盤驅(qū)動(dòng)器接口 10 可以包括通用串行總線(USB)和IEEE 1394接口技術(shù)的至少一個(gè)或兩個(gè)。驅(qū)動(dòng)器和相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)提供數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令等的易失的和/或非易失的存儲(chǔ)。例如，若干程序模塊可以存儲(chǔ)在包括操作系統(tǒng)1030、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序1032、其他的程序模塊1034，以及程序數(shù)據(jù)1036的驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)器單元1010、1012中。一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序1032、其他的程序模塊1034、以及程序數(shù)據(jù)1036可以包括例如空間成像系統(tǒng)600。用戶可以通過一個(gè)或多個(gè)有線/無線輸入裝置，例如鍵盤1038和諸如鼠標(biāo)1040 的指示裝置，將命令和信息輸入計(jì)算機(jī)1002。其他的輸入裝置可以包括麥克風(fēng)、紅外線 (IR)遙控裝置、游戲桿、游戲墊、鐵筆、觸摸屏，等等。這些及其他輸入裝置經(jīng)常通過耦合至系統(tǒng)總線1008的輸入設(shè)備接口 1042連接到處理單元1004，但也可以通過其他的接口諸如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戲端口、USB端口、紅外線接口等來連接。經(jīng)由諸如視頻適配器1046的接口，監(jiān)視器1044或其他類型的顯示設(shè)備也被連接到系統(tǒng)總線1008。除監(jiān)視器1044之外，計(jì)算機(jī)典型地包括其他的外圍輸出設(shè)備，諸如喇叭、 打印機(jī)，等等。計(jì)算機(jī)1002可以在使用經(jīng)由與諸如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1048的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)有線和/或無線通訊的邏輯連接的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中操作。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1048可以是工作站、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、路由器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、基于微處理器的娛樂應(yīng)用、同儕裝置或其他的公用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且典型地包括許多或所有與計(jì)算機(jī)1002有關(guān)的所述元件，盡管為簡(jiǎn)潔起見，僅示例了存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)裝置1050。所描述的邏輯連接包括有線/無線的連通至局域網(wǎng) (LAN) 1052和/或較大的網(wǎng)絡(luò)，例如，廣域網(wǎng)(WAN) ΙΟΜ。這樣的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連網(wǎng)環(huán)境在辦公室和公司中是常見的，并且便利了企業(yè)范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，諸如內(nèi)部網(wǎng)，其均可以連接至全球通信網(wǎng)，例如，因特網(wǎng)。當(dāng)用于局域網(wǎng)連網(wǎng)環(huán)境中時(shí)，計(jì)算機(jī)1002通過有線和/或無線通信網(wǎng)絡(luò)接口或適配器1056被連接至局域網(wǎng)1052。適配器1056可以便利與局域網(wǎng)1052的有線和/或無線通訊，其也可以包括布置在其上用于與適配器1056的無線功能進(jìn)行通信的無線接入點(diǎn)。當(dāng)用于廣域網(wǎng)連網(wǎng)環(huán)境中時(shí)，計(jì)算機(jī)1002可以包括調(diào)制解調(diào)器1058，或被連接至廣域網(wǎng)IOM上的通信服務(wù)器，或具有其他用于在廣域網(wǎng)IOM上建立通信的裝置，諸如通過因特網(wǎng)。調(diào)制解調(diào)器1058，其可以是內(nèi)部或外部的以及有線和/或無線的裝置，經(jīng)由輸入設(shè)備接口 1042連接至系統(tǒng)總線1008。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，與計(jì)算機(jī)1002或其部分有關(guān)的所述程序模塊，可以存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)裝置1050中。將會(huì)理解，所示出的網(wǎng)絡(luò)連接是示例性的，且可以使用在計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路的其他裝置。計(jì)算機(jī)1002可操作地與使用IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)的有線和無線設(shè)備或?qū)嶓w進(jìn)行通信，諸如可操作布置的無線設(shè)備(例如，IEEE 802. 11無線調(diào)制技術(shù))，該無線設(shè)備與例如打印機(jī)、掃描儀、臺(tái)式機(jī)和/或便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、通訊衛(wèi)星、與可無線檢測(cè)的標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的任何設(shè)備的工件或位置(例如，電話亭、報(bào)攤、休息室)、以及電話進(jìn)行通信。 這包括至少Wi-Fi(或無線保真)、WiMax和Bluetooth 無線技術(shù)。因此，通信可以是預(yù)定義的結(jié)構(gòu)，就像在至少兩個(gè)裝置之間具有常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)或僅僅ad hoc通信。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用被稱為IEEE 802. Ilx (a、b、g等等)的射頻技術(shù)，以提供安全、可靠、快速的無線連通。Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)可用于將計(jì)算機(jī)彼此連接或?qū)⑵溥B接至因特網(wǎng)和有線網(wǎng)絡(luò)(其使用與IEEE 802. 3相關(guān)的媒介和函數(shù))。可以使用硬件元件、軟件元件、或兩者的結(jié)合實(shí)現(xiàn)多種實(shí)施例。硬件元件的實(shí)例可以包括裝置、組件、處理器、微處理器、電路、電路元件(例如，晶體管、電阻器、電容器、 電感器，等等)、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、字段可編程門陣列(FPGA)、存儲(chǔ)器單元、邏輯門、寄存器、半導(dǎo)體器件、芯片、微芯片、 芯片組，等等。軟件元件的實(shí)例可以包括軟件組件、程序、應(yīng)用、計(jì)算機(jī)程序、應(yīng)用程序、系統(tǒng)程序、機(jī)器程序、操作系統(tǒng)軟件、媒件、固件、軟件模塊、例程、子程序、函數(shù)、方法、流程、軟件接口、應(yīng)用程序接口(API)、指令集、計(jì)算代碼、計(jì)算機(jī)代碼、代碼段、計(jì)算機(jī)代碼段、字、值、 符號(hào)、或它們的任意組合。決定實(shí)施例是否使用硬件元件和/或軟件元件來實(shí)現(xiàn)可以按照任意數(shù)量的因子而變化，諸如期望的計(jì)算速率、功率級(jí)別、耐熱性、處理循環(huán)預(yù)算、輸入數(shù)據(jù)速率、輸出數(shù)據(jù)速率、存儲(chǔ)器資源、數(shù)據(jù)總線速度及其他對(duì)于給定的實(shí)現(xiàn)方式所期望的設(shè)計(jì)或性能約束。某些實(shí)施例可以包括制品。制品可以包括用于存儲(chǔ)邏輯的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例可以包括一種或多種能夠存儲(chǔ)電子數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器，可移動(dòng)或不可移動(dòng)存儲(chǔ)器、可擦除或不可擦存儲(chǔ)器、可寫入或可重寫存儲(chǔ)器，等等。邏輯的實(shí)例可以包括多種軟件元件，諸如軟件組件、程序、應(yīng)用、計(jì)算機(jī)程序、應(yīng)用程序、系統(tǒng)程序、機(jī)器程序、操作系統(tǒng)軟件、媒件、固件、軟件模塊、例程、子程序、函數(shù)、方法、 流程、軟件接口、應(yīng)用程序接口(API)、指令集、計(jì)算代碼、計(jì)算機(jī)代碼、代碼段、計(jì)算機(jī)代碼段、字、值、符號(hào)、或它們的任意組合。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，制品可以存儲(chǔ)可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)所述實(shí)施例的方法和/或操作。可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序指令可以包括任意合適的代碼類型，比如源編碼、編譯代碼、翻譯代碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動(dòng)態(tài)代碼，等等?？蓤?zhí)行的計(jì)算機(jī)程序指令可以根據(jù)預(yù)定義的計(jì)算機(jī)語言、方式或語法來實(shí)現(xiàn)，用于指導(dǎo)計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種函數(shù)。指令可以使用任意合適的高級(jí)的、 低級(jí)的、面向?qū)ο蟮?、可視的、編譯的和/或解釋性程序語言來實(shí)現(xiàn)。某些實(shí)施例可能使用辭句“一個(gè)實(shí)施例“或“實(shí)施例“和它們的變型一起被描述。 這些術(shù)語意味著與實(shí)施例有關(guān)的所述特定的細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)、或特征被歸入至少一個(gè)實(shí)施例中。 在說明書的不同地方出現(xiàn)的措詞“在一個(gè)實(shí)施例中“并不都是指同一個(gè)實(shí)施例。某些實(shí)施例可能使用辭句“耦合“和“連接“以及它們的變型一起被描述。這些術(shù)語不必意味著彼此為同義詞。例如，某些實(shí)施例可能使用術(shù)語“連接"和/或“耦合“ 來描述以表示兩個(gè)或更多元件互相具有直接的物理或電接觸。然而，術(shù)語“耦合"，也可以意味著兩個(gè)或更多元件不是直接互相接觸，然而卻彼此合作或相互作用。強(qiáng)調(diào)了本公開的摘要是用于遵守37 C.F.R. 1. 72節(jié)(b)，其要求摘要允許讀者很快地查明該技術(shù)公開的性質(zhì)。它被提交且應(yīng)理解為它不是用于解釋或限定權(quán)利要求的范圍或含義。另外，在上文的具體實(shí)施方式
中，可以看到為簡(jiǎn)化本公開的目的而將各種特征集中在單個(gè)實(shí)施例中。這種公開的方法不應(yīng)被解釋為反映要求保護(hù)的實(shí)施例需要比在每個(gè)權(quán)利要求中清楚地陳述的特征更多的特征的意圖。相反地，如以下權(quán)利要求反映的，發(fā)明的主題在于比單個(gè)公開的實(shí)施例所有特征少。因此下面的權(quán)利要求于此合并入具體實(shí)施方式
中， 其中每個(gè)權(quán)利要求作為單獨(dú)的實(shí)施例主張自己。在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包括“和“其中“被分別用作與術(shù)語“包括“和“其中“等同的通俗英語。此外，術(shù)語“首先“、“其次 “、“第三“等等，僅僅作為標(biāo)簽使用，并且不旨在將數(shù)字的要求強(qiáng)加在它們的對(duì)象上。盡管使用特定于結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作的語言描述了主題，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求中限定的主題不必局限于以上所描述的特定特征或動(dòng)作。相反地，以上描述的特定特征和動(dòng)作是作為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求的實(shí)例形式被公開的。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括 接收多個(gè)空間圖像；為每個(gè)空間圖像生成統(tǒng)計(jì)信息； 為每個(gè)空間圖像檢索圖像上下文信息； 從該統(tǒng)計(jì)信息和該圖像上下文信息創(chuàng)建大氣過濾器；以及使用該大氣過濾器校正空間圖像的大氣偽像。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括 將空間圖像分成多個(gè)格子；為每個(gè)格子計(jì)算陰影百分比值； 為每個(gè)格子計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差值；將該陰影百分比值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差值存儲(chǔ)在用于該空間圖像的圖像記錄中；以及將與該空間圖像相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息存儲(chǔ)在該圖像記錄中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括 基于圖像上下文信息對(duì)空間圖像的集合分組； 識(shí)別來自該組的空間圖像子集的圖像窗口；使用來自該圖像窗口中的空間圖像的陰影百分比值為目標(biāo)空間圖像的每個(gè)格子生成格子大氣霧度附加項(xiàng)值；使用來自該圖像窗口中的空間圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差值為目標(biāo)空間圖像的每個(gè)格子生成格子大氣校正增益項(xiàng)值；以及將用于目標(biāo)空間圖像的格子大氣霧度附加項(xiàng)值和格子大氣校正增益項(xiàng)值存儲(chǔ)在過濾器圖像記錄中。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括使用存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄中的格子大氣霧度附加項(xiàng)值和格子大氣校正增益項(xiàng)值，對(duì)用于目標(biāo)空間圖像的大氣附加霧度和倍增衰減進(jìn)行校正。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括使用存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄中的格子大氣霧度附加項(xiàng)值，計(jì)算用于目標(biāo)空間圖像的像素的像素大氣霧度附加項(xiàng)值。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括使用存儲(chǔ)在與目標(biāo)空間圖像相關(guān)聯(lián)的過濾器圖像記錄中的格子大氣校正增益項(xiàng)值，計(jì)算用于目標(biāo)空間圖像的像素的像素大氣校正增益項(xiàng)值。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括使用為像素計(jì)算的像素大氣霧度附加項(xiàng)值校正目標(biāo)空間圖像的像素。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括使用為像素計(jì)算的像素大氣校正增益項(xiàng)值校正目標(biāo)空間圖像的像素。
9.一種包括存儲(chǔ)介質(zhì)的制品，其中存儲(chǔ)介質(zhì)包含當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述方法的指令。
10.一種設(shè)備，包括大氣和陽光組件(610)，其被布置為由邏輯裝置(1004)執(zhí)行并用于校正來自空間圖像 (602)的陽光和大氣偽像，該大氣和陽光組件包括圖像信息組件(710)，其用于生成用于一組空間圖像的每個(gè)空間圖像的圖像記錄 (742)，該圖像記錄包括用于每個(gè)空間圖像的統(tǒng)計(jì)信息(714)和圖像上下文信息(712)；過濾器生成組件(720)，其用于從存儲(chǔ)在圖像記錄中的該統(tǒng)計(jì)信息和該圖像上下文信息生成大氣過濾器(722)和陽光過濾器(7 )；以及圖像校正組件(730)，其用于使用各自的大氣過濾器和陽光過濾器校正來自該空間圖像的大氣和陽光偽像。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，該圖像信息組件用于檢索與該組空間圖像相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息，該圖像上下文信息包括圖像信息、照相機(jī)信息和照相機(jī)平臺(tái)信息。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，該圖像信息組件用于檢索與該組空間圖像相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息，該圖像上下文信息包括與用于獲取該組空間圖像的大畫幅空間照相機(jī) (100)相關(guān)聯(lián)的照相機(jī)信息。
13.如權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的設(shè)備，該圖像信息組件用于檢索與該組空間圖像相關(guān)聯(lián)的圖像上下文信息，該圖像上下文信息包括與用于獲取該組空間圖像的大畫幅空間照相機(jī)的平臺(tái)相關(guān)聯(lián)的照相機(jī)平臺(tái)信息。
14.如權(quán)利要求10至13任一項(xiàng)所述的設(shè)備，包括用于獲取該組空間圖像的大畫幅空間照相機(jī)，該大畫幅空間照相機(jī)包括具有多個(gè)探測(cè)器陣列(110)的多分辨率大畫幅空間照相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于空間圖像的大氣和陽光校正的技術(shù)。一種設(shè)備可以包括大氣和陽光組件，其被布置為由邏輯裝置執(zhí)行并用于校正來自空間圖像的陽光和大氣偽像。該大氣和陽光組件可以包括圖像信息組件，其用于生成用于一組空間圖像的每個(gè)空間圖像的圖像記錄，該圖像記錄包括用于每個(gè)空間圖像的統(tǒng)計(jì)信息和圖像上下文信息，過濾器生成組件，其用于從存儲(chǔ)在圖像記錄中的統(tǒng)計(jì)信息和圖像上下文信息生成大氣過濾器和陽光過濾器，以及圖像校正組件，其用于使用各自的大氣過濾器和陽光過濾器校正來自空間圖像的大氣和陽光偽像。描述并要求保護(hù)了其他的實(shí)施例。
文檔編號(hào)G06T5/00GK102567967SQ20111042914
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者D.西蒙斯, I.奧默, L.羅森謝恩, R.勒納, W.施克勒, 劉宇翔 申請(qǐng)人:微軟公司