Визуальный метод дешифрирования

Визуальное дешифрирование представляет собой сложный многоэтапный процесс логического анализа изображений. Рас­познавание объектов и определение их характеристик часто сли­ваются в единый процесс с многократным чередованием анализа ситуаций в целом, а также их отдельных элементов и фрагментов. Человек превосходит машину в решении логических задач. Он может на основе ограниченной информации, используя логичес­кий аппарат, преобразовывать дещифровочные признаки приме­нительно к конкретным временным и пространственным услови­ям, учитывать изменение признаков в зависимости от положения анализируемого участка в кадре и изменения условий освещения дешифрируемых объектов, использовать существующие природ­ные и функциональные взаимосвязи между элементами ланд­шафта, исключать некоторые шумы и др. (феномен восприятия). Поэтому визуальное дешифрирование во многих случаях превос­ходит машинное (автоматизированное) по достоверности резуль­татов.

Одна из важнейших психологических особенностей визуально­го дешифрирования — использование относительных оценок ха­рактеристик объектов на изображении. Например, общественные здания и сооружения отделяются от индивидуальных зданий в сельском поселении не по абсолютным размерам их изображения, а по относительным. Для этого не требуется даже знания масшта­ба изображения. Участки пашни с повышенным увлажнением по­верхности или кормовых угодий с более мощным травостоем вы­деляются не по абсолютному значению оптической плотности, а по ее локальному изменению. То же можно сказать и о выявлении участков со смытыми или подверженными дефляции почвами (рис. 15.2, 15.3).

В дешифрировании отдельных объектов обычно выделяют три ступени: обнаружения, опознавания и определения характерис­тик.

Рассмотрим отдельно возможности человека в выделении эле­ментов изображения на некотором фоне, определении их формы, а также в разделении элементов по уровню оптической плотности.

Обнаружительная способность зрительного аппарата человека (выделение элемента изображения без определения его сути) зави­сит от остроты зрения, контраста и резкости изображения наблю­даемых элементов, освещенности изображения, продолжительно­сти наблюдения.

Возможности визуального разделения элементов изображения по уровню оптической плотности зависят от порога световой чувствительности зрительного аппарата. Порог может абсолютным, разностным, или дифференциальным.

Абсолютным порогом называют минимальную обнаруживаемую наблюдателем яркость объекта Д,_ор на черном фоне в условии темновой адаптации глаз. При рассматривании снимка яркость фона может быть любой. Поэтому удобнее пользоваться разностным по­рогом:

∆В=В₀ - В_ф

где В_о — яркость объекта; В_ф — яркость фона.

Дифференциальный порог (пороговый контраст)

К=∆В/В_Ф.

Значение К в некотором диапазоне яркостей постоянно. При
крайних значениях яркости постоянство не сохраняется. Для нор­
мальных условий наблюдения изображений и четких границах
участков с различными оптическими плотностями К=2%. Это
значит, что в оптическом ступенчатом клине человек может раз­личить до 50 ахроматических ступеней. С уменьшением четкости
границ, а также с увеличением расстояния между сопоставляемыми по оптической плотности площадками значение К возрастет до
5 % и более. Следовательно, на реальном изображении выделить
объект на фоне или разделить объекты по оптической плотности
можно, если разность оптических плотностей не меньше 0,1, что
соответствует возможности выделения на изображении 10...20 гра­даций.

Возможность визуальной дифференциации элементов цветного изображения по цветовому тону, насыщенности и светлоте значи­тельно большая — число различаемых человеком хроматических полей доходит до нескольких тысяч.

В визуальном методе дешифрирования можно выделить три основных способа: полевой, камеральный и комбинированный.

Полевой способ дешифрирования выполняют, сличая снимок с местностью. Специалист при этом может находиться на земле (на­земный вариант) или на борту летательного аппарата (аэровизу­альный вариант). Полевое дешифрирование характеризуется наи­высшей полнотой и достоверностью результатов. Однако ввиду сезонности и трудоемкости выполнения, а также повышенной се­бестоимости применяют его только в случаях, когда камеральное дешифрирование не обеспечивает нужного качества результатов.

Камеральный способ дешифрирования заключается в логическом анализе изображения с использованием всего комплекса дешифровочных признаков (визуально-логический вариант). В процессе дешифрирования используют вспомогательные материалы (кар­ты, данные о юридических границах землепользовании и др.).

Достоверность камерального дешифрирования повышается при использовании снимков-эталонов типичных участков, де­шифрированных в поле (эталонный вариант).

Комбинированный способ дешифрирования сочетает в себе про­цессы и технологические приемы предыдущих способов. В зави­симости от последовательности их чередования могут быть выде­лены варианты. В одном из них предварительно выполняют каме­ральное дешифрирование, а затем полевую доработку сложных участков с попутным контролем результатов камерального де­шифрирования. В другом — сначала выполняют избирательное полевое дешифрирование (обычно вдоль транспортных путей), а затем камеральное с использованием дешифрированных в поле снимков в качестве эталонов.

Комбинированное дешифрирование сочетает в себе достоин­ства первых двух способов.