Программы для увеличения размера цифровых изображений. Ключевые особенности PHOTOMOD GeoMosaic

Технология генерализации используется для преобразования карты исходного масштаба в карту более мелкого масштаба (производного масштаба).

Процесс преобразования карты состоит из ряда этапов:

формирование номенклатурного листа карты производного масштаба;
перекодировка объектов;
генерализация опорных пунктов;
генерализация гидрографии и гидротехнических сооружений;
генерализация кварталов населенных пунктов;
генерализация рельефа;
генерализация объектов малой длины или площади;
сводка со смежными листами.

Формирование номенклатурного листа карты производного масштаба состоит из следующих процессов:

формирование паспорта номенклатурного листа;
перенос объектов с вытягиванием на рамку;
сглаживание топологически связанных объектов;
cшивка объектов вдоль линий сводки.

1.1 Формирование паспорта номенклатурного листа

При выполнении задачи для каждых четырех листов цифровой топографической карты исходного масштаба автоматически формируется один лист карты соответствующего производного масштаба:

для 4 листов масштаба 1: 25 000 - 1 лист масштаба 1: 50 000;
для 4 листов масштаба 1: 50 000 - 1 лист масштаба 1: 100 000;
для 4 листов масштаба 1: 100 000 - 1 лист масштаба 1: 200 000.

Выбор листов карты исходного масштаба выполняется автоматически по номенклатуре листа карты производного масштаба. При этом в лист карты производного масштаба добавляется рамка листа и вспомогательные линии (вертикальные и горизонтальная). Вертикальные линии проходят по сопрягаемым вертикальным сторонам рамок листов карты исходного масштаба. Горизонтальная линия - по сопрягаемым горизонтальным сторонам рамок листов карты исходного масштаба. Сшивка объектов, в дальнейшем, выполняется вдоль вспомогательных линий.

1.2 Перенос объектов с вытягиванием на рамку

Перенос объектов с четырех листов исходной карты в карту производного масштаба выполняется в полном объеме, за исключением рамок листов исходной карты. При этом некоторые точки объектов, выходящих на рамку, имеют небольшие расхождения с метрикой рамки. Максимальные расхождения показаны красной утолщенной линией (см. Схему сшиваемых листов топографических карт). Для исключения расхождений при переносе объектов выполняется автоматическое вытягивание точек объектов до рамки производного листа (тонкая красная линия).

1.3 Сглаживание топологически связанных объектов

Автоматическое сглаживание метрического описания линейных и площадных объектов карты с учетом имеющихся пространственных топологических связей выполняется в соответствии с установленной точностью сглаживания (в миллиметрах на карте).

На левом рисунке показаны объекты до выполнения автоматической фильтрации, на правом - после выполнения. Выделенная зона содержит топологически связанные объекты.

1.4 Сшивка объектов вдоль линий сводки

По окончании переноса объектов выполняется сшивка объектов вдоль линий сводки. В процессе процедуры сшивки объектов выполняется поиск соответствующих пар объектов вдоль линий сшивки с учетом семантики. Семантика сшиваемых объектов сохраняется из обоих объектов, исключая случай наличия у обрабатываемых объектов противоречивой семантики. При отсутствии одного из пары объектов, либо наличии у объектов пары противоречивой семантики сшивка объектов не выполняется и выводится сообщение об ошибке в протокол ошибок. Сшивка объектов выполняется в соответствии с установленной величиной допуска для сшивки (в миллиметрах на карте).

В процессе формирования сначала выполняется автоматическое удаление объектов математической основы исходной карты, затем - автоматическое создание объектов математической основы (горизонтальные и вертикальные координатные линии прямоугольной сетки, точки пересечения координатных линий, выходы параллелей и меридианов, центральный крест). Состав создаваемых объектов математической основы зависит от масштаба формируемой карты.

На левом рисунке показаны горизонтальные и вертикальные координатные линии прямоугольной сетки, соответствующие карте масштаба 1: 50 000, на правом - координатные линии прямоугольной сетки, полученные в результате работы процедуры автоматического формирования математической основы карты масштаба 1: 100 000.

2 Перекодировка объектов

Процедура перекодировки используется для смены классификатора карты. При этом выполняется настройка таблиц соответствия ключей объектов и кодов семантических характеристик классификатора исходной карты ключам объектов и кодам семантических характеристик классификатора производной карты.

Формирование паспорта номенклатурного листа карты с новым классификатором выполняется автоматически.

Перенос объектов исходной карты в производную выполняется путем автоматического изменения типа (локализации) объектов в соответствии с макетами условий (таблицами перекодировки).

В процессе используются два классификатора и таблица перекодировки, содержащая списки соответствия ключей объектов и кодов семантических характеристик классификатора исходной карты ключам объектов и кодам семантических характеристик классификатора производной карты.

На левом рисунке белой пунктирной линией показаны территории болот до выполнения автоматической перекодировки, на правом - территории болот имеют вид штрихованных площадей.

С целью обеспечения сохранения государственной тайны при составлении карт масштаба 1:100 000 по картам более крупного масштаба выполняется округление координат точек плановой основы (пункты государственной геодезической сети, геодезической сети сгущения, астрономические пункты, марки и реперы нивелирной сети).

В режиме автоматической генерализации опорных пунктов в координаты точек плановой основы заносится случайная ошибка в соответствии с установленной величиной разброса и последующим округлением с установленной точностью (в миллиметрах на карте).

В процессе процедуры генерализации выполняется автоматическая замена участков площадных объектов, имеющих ширину менее допустимой (в миллиметрах на карте), на участки линейных объектов.

Площадные объекты преобразуются в линейные объекты в соответствии с таблицей перекодировки. Обработка каждого площадного объекта гидрографии состоит из следующих этапов:

поиск линейных объектов (типа Притоки), примыкающих к обрабатываемому площадному объекту;
замена участков площадных объектов на участки линейных объектов;
дотягивание объектов типа Притоки до метрики полученных линейных объектов.

На левом рисунке показаны площадная река и линейные притоки до выполнения автоматической замены участков площадных объектов, на правом - после выполнения процедуры (река имеет линейный вид, приток дотянут к новой метрике реки).

С целью улучшения наглядности изображения кварталов выполняется объединение мелких кварталов, а также увеличение ширины проездов. Обработка кварталов выполняется в три этапа:

автоматизированное формирование проездов;
смещение кварталов, удаление лишних проездов;
автоматизированное формирование кварталов.

При выполнении автоматизированного формирования проездов в соответствии с установленной шириной проезда (в миллиметрах на карте) между близлежащими кварталами создаются временные площадные объекты типа Проезды.

В интерактивном режиме Перемещение объекта (Редактор карты) выполняется смещение квартала от осевой линии соседнего проезда в том случае, если видимые части кварталов (незакрытые проездами) имеют площадь менее допустимой. При отсутствии возможности смещения квартала (пересечение с другими кварталами) в интерактивном режиме Удаление объекта (Редактор карты) выполняется удаление проезда, уменьшающего площадь квартала.

При выполнении автоматизированного формирования кварталов по оставшимся после интерактивного редактирования проездам выполняется обрезка кварталов.

В интерактивном режиме Сшивка объектов (Редактор карты / Топология) выполняется сшивка соседних кварталов, расстояние между которыми менее установленного допуска (ширины проезда в миллиметрах на карте).

На левом рисунке показаны кварталы крупного населенного пункта до выполнения процедуры автоматического формирования проездов, на среднем - белым цветом отмечены расширенные проезды между кварталами, на правом - показаны кварталы после выполнения процедуры автоматической обрезки кварталов по расширенным проездам.

Генерализация рельефа включает в себя генерализацию изолиний (горизонталей, изобат) и генерализацию точечных объектов рельефа.

В процессе генерализации изолинии (горизонтали) либо удаляются, либо преобразуются к точечным объектам с абсолютной высотой. Вместе с удаляемыми горизонталями удаляются также принадежащие им бергштрихи и подписи.

2.4.1 Обработка горизонталей

Если горизонталь не замкнутая, то проверяется кратность её высоты заданной высоте сечения производной карты. Если высота горизонтали не кратна заданной высоте сечения, то горизонталь удаляется.

Если горизонталь замкнутая, то проверяется, является ли она локальным экстремумом и можно ли её удалить. Если изолиния не является локальным экстремум, то она обрабатывается как незамкнутая (см. выше). Если горизонталь является локальным экстремумом, то проверяется её площадь. Если площадь горизонтали больше порогового значения, то горизонталь не удаляется. Если площадь горизонтали меньше порогового значения, то горизонталь (локальный экстремум) удаляется и вместо него создаётся точечный объект с абсолютной высотой.

На левом рисунке показаны горизонтали с высотой сечения 10 метров до выполнения автоматической выборки изолиний, на правом - горизонтали после выполнения автоматической выборки изолиний с учетом высоты сечения 20 метров.

2.4.2 Обработка бергштрихов

Обработка бергштрихов выполняется после обработки горизонталей. Для каждого бергштриха просматриваются горизонтали листа, на котором находится бергштрих. Если бергштрих не принадлежит ни одной горизонтали, то он удаляется. Принадлежность бергштриха горизонтали определяется по совпадению (близости) первой точки метрики бергштриха и текущей точки метрики горизонтали.

2.4.3 Обработка подписей горизонталей

Обработка подписей горизонталей выполняется после обработки горизонталей. Для каждой подписи просматриваются горизонтали листа, на котором находится подпись. Если подпись не принадлежит горизонтали, то она удаляется. Принадлежность подписи горизонтали определяется по совпадению значения абсолютной высоты из текста подписи и значения высоты горизонтали, а также по близости первой точки метрики подписи и текущей точки метрики горизонтали.

2.5 Генерализация объектов малой длины или площади

В процессе генерализации объектов малой длины или площади обрабатываются линейные и площадные объекты карты. Степень малости длины определяется установленной в параметрах задачи характеристикой Минимальная длина объекта (в миллиметрах на карте), степень малости площади - характеристикой Минимальная площадь объекта (в миллиметрах на карте). При обработке объектов выполняются следующие процессы:

сшивка линейных незамкнутых объектов малой длины;
сшивка площадных объектов малой площади;
замена типа линейных и площадных объектов на точечные объекты.

Близлежащие линейные незамкнутые объекты малой длины одного типа и площадные объекты одного типа сшиваются. Сшивка линейных объектов выполняется при размещении в допуске близости между концевыми точками метрик (характеристика Максимальное расстояние сшивки линейного объекта ). Сшивка площадных объектов выполняется при размещении в допуске близости самих объектов (характеристика Максимальное расстояние сшивки площадного объекта ).

Несшитые объекты малой длины или площади преобразуются в точечные объекты в соответствии с таблицей перекодировки.

На левом рисунке отмечены леса малой площади до выполнения процедуры автоматической выборки малых объектов, на правом - леса малой площади удалены в процессе работы процедуры.

3 Сводка со смежными листами

Сводка номенклатурных листов электронной карты подразумевает программно-визуальный контроль и редактирование информации об объектах, выходящих на рамку с целью определения однозначных, согласованных характеристик смежных объектов в соответствии с правилами цифрового описания.

После выполнения прикладной задачи Сводка смежных листов (Задачи / Запуск приложений) средствами редактора векторной карты производится визуальный анализ результатов обработки. При наличии сообщений об ошибках сводки, устраняются причины, вызвавшие эти сообщения и выполнение процедуры повторяется.

Специализированное программное обеспечение "Автоматизированная генерализация цифровых топографических карт" является дополнительным модулем к

Современные цифровые камеры обеспечивают высокое качество снимков, и потому задача увеличения фотографий на первый взгляд кажется не особенно актуальной, но на самом деле всё оказывается несколько иначе. Дело в том, что в ряде случаев без увеличения изображений просто не обойтись. Например, после обрезки оригинального снимка оставшийся фрагмент может оказаться по размеру меньше, чем хотелось бы получить на печати, либо потребовалось создать постер из обычного снимка. Кроме того, иногда приходится иметь дело либо с 2-3-мегапиксельными фотографиями, сделанными устаревшими камерами, либо вовсе с маленькими снимками, полученными с мобильников. Зачастую бывает необходимо увеличить изображения, взятые с веб-сайтов (к примеру, какие-то рисунки, карты или чертежи), рассмотреть неясные фрагменты старых фотографий и т.п.

Для увеличения изображения с сохранением разрешения в него требуется добавить новые пикселы, предварительно вычислив их цвет, - как правило, это реализуется путем интерполяции. Осуществить подобное преобразование можно встроенными средствами Adobe Photoshop либо с помощью специализированных решений. В Photoshop поддерживаются три метода интерполяции: метод ближайшего соседа (Nearest Neighbor), билинейная интерполяция (Bilinear) и бикубическая интерполяция (Bicubic, Bicubic Smoother и Bicubic Sharper). К сожалению, при использовании первых двух методов на увеличенных изображениях появляются специфические артефакты - в областях с резкими перепадами яркости проявляется эффект «ступенчатости» (зубчатые края), нарушается плавность тональных переходов и изображению не хватает четкости из-за размытия границ. Бикубическая интерполяция обеспечивает лучшие результаты, но только в случае увеличения не более чем на 150%, при большем масштабировании качество изображений заметно ухудшается.

В ряде специализированных решений, которые могут представлять собой как автономные приложения, так и плагины к Photoshop, используются более сложные оригинальные интерполяционные алгоритмы, обеспечивающие значительное масштабирование и позволяющие получать увеличенные изображения лучшего качества. Например, в Genuine Fractals применяется технология фрактального увеличения, хорошо передающая как плавные переходы, так и четкие детали увеличиваемого изображения (рис. 1). В программе PhotoZoom используется метод сплайнового сглаживания S-Spline, также обеспечивающий высокое качество увеличиваемых изображений с сохранением их детализации. В Blow Up увеличиваемое растровое изображение сначала преобразуется в векторное - это и позволяет добиться существенного его увеличения с сохранением четкости и плавности контуров (рис. 2) и т.д. Некоторые из таких специализированных решений мы рассмотрим в данной статье.

Рис. 1. Пример увеличения изображения с помощью традиционного алгоритма интерполяции
Bicubic Smoother (слева) и в программе Perfect Resize 7

Рис. 2. Пример обработки фотографии посредством бикубической интерполяции в Photoshop (слева)
и в Blow Up

Perfect Resize 7

Разработчик: onOne Software

Размер дистрибутива: Windows-версия - 58,2 Мбайт; Mac-версия - 50 Мбайт

Способ распространения: http://www.ononesoftware.com/downloads/)

Цена : Perfect Resize 7 Pro - 299,95 долл; Perfect Resize 7 Std - 159,95 долл.

Perfect Resize 7 - плагин к Adobe Photoshop CS2/CS3/CS4, Photoshop Lightroom 2.1, Apple Aperture 2 и Photoshop Elements 6/7/8, предназначенный для изменения размеров изображений. Решение ориентировано в основном на профессионалов и позволяет увеличивать изображения до 1000% без видимой потери качества и с сохранением их детализации. В Perfect Resize 7 реализованы фрактальные интерполяционные алгоритмы, основанные на кодировании изображения методом IFS (Iterated Functions System), которые позволяют растягивать отдельные фрагменты изображения с учетом их локальных геометрических характеристик. Благодаря этому удается избегать таких артефактов традиционной интерполяции (Nearest neighbor, Bilinear и Bicubic), как появление зубцов, ореолов и чрезмерного размытия контуров. Для работы с шаблонными типами изображений (портрет, ландшафт, JPG-снимок низкого разрешения и др.) имеются встроенные профили с уже подобранными настройками резкости и уровня шума, которые при необходимости несложно подкорректировать и сохранить в пользовательском профиле. Допускается ограничение обрабатываемой зоны изображения путем кадрирования, что позволяет сократить время обработки, а также преобразование сразу множества изображений в пакетном режиме. При пакетной обработке предусмотрен четкий контроль размера, разрешения, файлового формата и пр., возможно также добавление водяного знака.

Кроме того, в программу включены функции Tiling и Gallery Wrap. Функция Tiling предназначена для печати больших изображений на малоформатных принтерах путем разбивки снимков на части меньшего размера и распечатки их на нескольких листах бумаги стандартного формата (потом такие листы останется лишь склеить). С помощью функции Gallery Wrap осуществляется растяжение краев изображений, предназначенных для оформления упаковки, что исключает возможность потери фрагментов картинки на изгибах.

Perfect Resize 7 может работать с 8- и 16-битными изображениями в цветовых режимах RGB, Grayscale, Lab и CMYK и поддерживает большинство графических форматов, включая RAW. Имеются две редакции продукта - базовая Perfect Resize 7 Std и расширенная Perfect Resize 7 Pro. В базовой редакции отсутствует интеграция с Photoshop Lighroom и Apple Aperture, невозможна обработка CMYK-изображений и ограничены возможности применения Wrap-функций.

PhotoZoom Pro 4.0

Разработчик: BenVista

Размер дистрибутива: PhotoZoom Pro (Windows-версия - 8,3 Мбайт; Mac-версия - 17,6 Мбайт), PhotoZoom Classic (Windows-версия - 3,4 Мбайт; Mac-версия - 5,5 Мбайт)

Способ распространения: shareware (демо-версия, добавляющая водяной знак на изображение, - http://www.benvista.com/main/content/content.php?page=downloads)

Цена : PhotoZoom Pro - 169 евро; PhotoZoom Classic - 79 евро

PhotoZoom Pro - решение, предназначенное для увеличения размера изображений (в том числе в пакетном режиме) и представленное в виде плагина для Adobe Photoshop и самостоятельной программы. Увеличение может производиться по нескольким технологиям, включая традиционный метод интерполяции Photoshop Bicubic и оригинальную технологию S-Spline (методы S-Spline Max, S-Spline XL и S-Spline), по заверениям разработчиков, в большинстве случаев обеспечивающую получение лучших результатов. Допустимая степень увеличения изображения зависит от формата исходного файла и максимальна для TIFF- и PNG-снимков, возможный размер которых после преобразования может достигать 1x 1 млн пикселов. Для удобства обработки базовых типов изображений (портретных снимков, неконтрастных изображений, рисунков, сильно сжатых изображений из Интернета и др.) в программу встроены готовые профили, допускается также более тонкая настройка многочисленных параметров вручную. Подобранные для конкретных изображений настройки несложно сохранить в пользовательских профилях для дальнейшего применения. Возможно ограничение увеличиваемой зоны изображения.

PhotoZoom поддерживает основные графические форматы (включая RAW) и может работать с 8-, 16- и 32-битными изображениями в цветовых режимах RGB, Grayscale, Lab и CMYK. Имеются две редакции продукта - базовая PhotoZoom Classic и расширенная PhotoZoom Pro. В редакции PhotoZoom Classic ограничены возможности интерполяции - в частности отсутствует поддержка новой технологии S-Spline-интерполяции S-Spline Max, в ряде случаев обеспечивающей более качественный результат, невозможны тонкая настройка параметров преобразования и добавление небольшого шума для придания естественности слишком сглаженному изображению (эффект Film Grain) и пр. Кроме того, не допускается работа с HDR-изображениями и не в полном объеме реализована поддержка режимов Lab и CMYK.

Blow Up 2

Разработчик : Alien Skin Software, LLC

Размер дистрибутива: Windows-версия - 6,45 Мбайт; Mac-версия - 8,4 Мбайт

Способ распространения: shareware (30-дневная демо-версия - http://www.alienskin.com/downloads/)

Цена: 249 долл.

Blow Up - плагин к Adobe Photoshop (версия CS2 и более поздние) и Photoshop Elements (для Windows - с версии 5; для Mac - с версии 4), предназначенный для увеличения размеров изображений и, судя по цене, рассчитанный в основном на профессиональных фотографов. Плагин использует инновационный алгоритм, основанный на временном преобразовании растрового представления в векторное, и обеспечивает увеличение в десятки раз (до 30x 30 тыс. пикселов) с сохранением четкости границ. Он позволяет полностью контролировать качество получаемого изображения путем настройки резкости, степени зернистости и добавления текстуры для большей естественности изображения.

Blow Up умеет бороться с артефактами от JPG-сжатия и может автоматически подобрать предпочтительные значения параметров в зависимости от того, предполагается ли печать обрабатываемого изображения либо его публикация в Интернете. Для ускорения обработки в программу встроено более ста базовых шаблонов, позволяющих произвести обрезку и изменение размера всего за один шаг, и предусмотрена возможность увеличения изображений в пакетном режиме. Blow Up понимает базовые графические форматы (включая RAW), может работать в режимах CMYK, RGB, Lab, Grayscale и Duotone и умеет увеличивать даже 32-битные изображения.

AKVIS Magnifier 4.0

Разработчик: АКВИС

Размер дистрибутива: Windows-версия - 15,5 Мбайт; Mac-версия - 17,8 Мбайт

Способ распространения: shareware (10-дневная демо-версия - http://akvis.com/ru/magnifier/download-resize-image.php)

Цена: зависит от типа лицензии: Home - 129 долл.; Home Deluxe - 165 долл.; Business - 249 долл.

AKVIS Magnifier - инструмент для увеличения и уменьшения размера цифровых изображений, представленный в виде отдельного приложения и плагина к Adobe Photoshop. Программа базируется на применении уникальных алгоритмов интерполяции, при изменении размеров восстанавливает границы, увеличивает детализацию и борется с JPG-артефактами. Максимально возможный размер получаемого с ее помощью изображения составляет 30x30 тыс. пикселов. Для достижения наилучшего результата в программе предусмотрен инструментарий управления переходными зонами, настройки четкости краев и добавления зернистости. Возможны сохранение избранных настроек (пресетов) для дальнейшего их использования и пакетная обработка файлов.

Очень удобно реализовано переключение между исходным и преобразованным изображениями. AKVIS Magnifier работает с 8-, 16- и 32-битными изображениями в цветовых режимах RGB, Grayscale, CMYK и Lab и понимает основные графические форматы, включая RAW.

Reshade Image Enlarger 2.0 pre-release

Разработчик : Reshade

Размер дистрибутива: Windows-версия - 2,37 Мбайт

Способ распространения: shareware (30-дневная демо-версия, добавляющая водяной знак на изображение, - http://reshade.com/product/download-v2.0-beta)

Цена: 149 долл.

Reshade Image Enlarger - программа, предназначенная для увеличения размера изображений, в том числе путем пакетной обработки. Благодаря возможности проведения процесса в полностью автоматическом режиме она позволяет легко добиваться впечатляющих результатов новичкам, а реализованные в решении функции точного контроля настроек в ручном режиме обеспечивают интерес к нему даже со стороны профессионалов.

Программа использует уникальный алгоритм интерполяции и позволяет увеличивать изображения более чем в 20 раз без потери четкости и уровня детализации, появления неровных краев и иных дефектов. Предусмотрены кадрирование изображений и настройка параметров, регулирующих степень точности преобразования, уровень шума, четкость контуров изображения и степень их сглаживания и т.п. Reshade Image Enlarger поддерживает базовые графические форматы (включая JPEG, TIFF, PNG и BMP) и цветовые режимы, включая CMYK.

Enlarge 1.32 Beta

Разработчик: Антон Сухинов

Размер дистрибутива: 1,78 Мбайт

Способ распространения: freeware (http://iproc.ru/downloads/Enlarge.zip)

Цена: бесплатно

Enlarge - консольная утилита для увеличения изображений. Она может увеличивать снимки в 2, 3, 4 и 5 раз, используя собственный алгоритм интерполяции. Преобразование изображения, для запуска которого требуется перетащить файл с изображением на EXE-файл программы, производится с учетом указанных пользователем коэффициентов гладкости линий и четкости изображения, а также уровня его детализации. По результатам увеличения в предусмотренных пределах визуально программа не уступает коммерческим решениях, однако работает она медленнее прочих рассмотренных решений, да и не очень удобна из-за отсутствия графического интерфейса. Кроме того, встречаются изображения, обработка которых заканчивается ошибочно.

В качестве входных файлов Enlarge принимает файлы в распространенных графических форматах, а результирующее изображение сохраняет в формате PNG.

VSO Image Resizer 4.0.4.3

Разработчик: VSO-Software

Размер дистрибутива: 6,95 Мбайт

Способ распространения: adware (http://rg.vso-software.fr/products/image_resizer/download-image-resizer.php)

Цена: 14,99 долл. (без оплаты программа полностью функциональна, но при каждом запуске выдает предложение о покупке)

VSO Image Resizer - простой инструмент для увеличения и уменьшения размера цифровых изображений. Программа умеет обрабатывать файлы популярных графических форматов (включая RAW) с применением технологий интерполяции Linear, Lanczos и Bicubic с установленными по умолчанию настройками - возможностей корректировки данных настроек не предусмотрено. Для быстрой реализации преобразований снимков к базовым размерам имеется набор профилей, список которых может пополняться; допускается также пакетная обработка изображений.

При желании к итоговому изображению несложно добавить водяной знак и/или простейший эффект (сепия, конвертирование в чернобелое изображение и т.п.).

SmillaEnlarger 0.9

Разработчик: Geeknet, Inc.

Размер дистрибутива: Windows-версия - 6,64 Мбайт; Mac-версия - 15,3 Мбайт; Linux-версия - 430,7 Кбайт

Способ распространения: freeware ()

Цена: бесплатно

SmillaEnlarger - портативная утилита с открытым исходным кодом, предназначенная для изменения размеров изображения (включая их увеличение), которая может запускаться со сменного носителя без предварительной установки на жесткий диск. Она поддерживает основные графические файловые форматы и может увеличивать снимки в 30 раз, преобразуя их по уникальному алгоритму интерполяции и с учетом настроек одного из встроенных профилей. Возможно создание пользовательских профилей с ручной настройкой параметров финального изображения, которые позволят устранить шумы, а также отрегулировать резкость, сглаженность и пр.

Исходные изображения предварительно могут быть обрезаны требуемым образом.

Заключение

Мы остановились на нескольких известных решениях, предназначенных для увеличения размеров изображений, среди которых имеются как достаточно дорогие профессиональные продукты, так и более приемлемые по цене либо даже вообще бесплатные программы, ориентированные на самую широкую аудиторию. Однозначно выделить лучшее среди представленных коммерческих решений довольно сложно, поскольку многое зависит от типа исходных изображений, хотя в целом более качественные результаты обеспечивают Genuine Fractals, Blow Up и Photozoom. При этом Genuine Fractals лучше прочих решений справляется с графикой, то есть с изображениями, имеющими много четких цветовых границ, а Blow Up и Photozoom больше подходят для увеличения фотографий. Среди бесплатных программ по качеству получаемых изображений заметно выделяется Enlarge, однако скорость ее работы, да и удобство применения не впечатляют.

Расскажу, как соединить два куска карты в целое правильно.
Правильно, когда куски соединяют не по пикселям, "на глаз", а с учетом свойств карты. Таких как датум и проекция. Мы будем соединять куски привязывая их не друг к другу, а к сетке координат. Смысл действий в выравнивании растра каждого куска карты под его родную проекцию и датум. Когда куски полностью выровнены и привязаны, они автоматически соединяются.
Понадобятся программы:
- OziExplorer
- Photoshop
- MMAssist
- GlobalMapper не ниже версии 9.01
- Excel
- Word
Итак, у меня есть два куска карты с именами P-36-080-CD_1.gif, P-36-080-CD_2.gif. Они в низком разрешении, бледные, нерезкие по краям.
Открываем оба в Photoshop.
Первое, на что надо обратить внимание - формат файлов GIF, это значит цвета индексированы (их точно не больше 256). В процессе работы карты будут крутиться, растягиваться, сжиматься. При этом, из-за ограниченности количества цветов, прямые линии станут рваными при повороте, буквы потеряют приятную глазу округлость. Это произойдет из-за нехватки цветов для сглаживания краев повернутых линий.
Поэтому сразу переводим наши куски в многоцвет (пространство RGB).

Низкое разрешение также может плохо повлиять на конечный результат. Если бы картинки просто соединялись, низкое разрешение можно было стерпеть, но при поворотах крупнозернистое изображение может совсем исказиться. Увеличиваю разрешение в два раза.

Увеличиваю контраст. Контраст должен быть разумным. При сильном контрасте могут исчезнуть слабые заливки. Обычно первым исчезает цвет "кусты-вырубки".

Теперь надо подумать, как куски будут соединяться. Куски сканированы с перехлестом, значит одно наложится на другое. А края у них размыты. Посмотрим, какой кусок лучше.

Видно, что лучше первый. Но если обрезать его с краю, ситуация станет еще лучше, запас по нахлесту есть.
Выделяем нужное:

Показано начало выделения. Тянем за верхний левый край пунктира.
Обрезаем:

Результат:

Запомнили, кусок №1 будем накладывать на кусок №2
Сохраняем изображения в TIF.

Важно, обратите внимание: повышение разрешения и увеличение контраста, необязательные операции. Мало того, я впервые в своей практике столкнулся с необходимостью искусственно повысить разрешение. А вот сохранение в многоцветный TIF необходимо практически всегда.
Создадим файлы привязки для OziExplorer, используя программу MMAssist. Эти привязки – предварительные. От них не требуется высокая точность. И в принципе их можно было сделать в GlobalMapper. Но в MMAssis быстрее и будут исключены ошибки от ручного ввода параметров карты и координат. Для упрощения кладем MMAssis.exe в папку с нашими кусками (прога не требует инсталяции).

Теперь MMAssis.exe можно удалить, больше она не понадобится.
Обращаю внимание, мы используем привязку 9 точками, так как у нас половинки карты, а MMAssis генерирует точки которые должны стоять так:

Точки сгенерированы, но стоят не на месте. Нужные нам точки надо поставить на место, ненужные отключить. Открываем половинку, щелкая по MAP файлу, или так:

Видим что программная синяя сетка никак не совпадает с нарисованной, т.е. карта не привязана

Заходим в режим перепривязки

И не забывая, какие по номеру точки, где должны стоять, ставим 4 точки по углам нашей половинки

Не забываем снимать галочки напротив тех точек, которые не используем. В результате получаем:

Это для первой половинки. Для второй будет так:

Синие точки – отключенные.
Убеждаемся, что синяя сетка близка к нарисованной на карте.

Итак мы готовы к работе в GlobalMapper.
Открываем первый кусок карты

Другой путь: запустить GlobalMapper, далее File/Open Data. Обратите внимание, если в OZIExplorer мы открываем файл привязки (MAP), и по нему программа находит файл имиджа, то в GlobalMapper - наоборот.
Сразу включаем километровую сетку

Заходим в меню привязки

Видим такую, непонятную картину

Сначала смотрим вниз, там наши точки привязки в виде таблицы. Пройдем по одной строке, чтобы понять, где что:

- PixelX, PixelY координаты точки привязки в пикселях. Оси X,Y расположены, как учили в школе. Внимание это координаты на картинке!
- ProjectedX, ProjectedY координаты точки привязки в метрах, или по другому в метрах по километровой сетке. Внимание, это координаты по земле, т.е. геокоординаты.
- Longtitude, Latitude координаты точки привязки в градусной сетке. Это тоже геокоординаты.
- EROR ошибка (сдвиг) точки привязки относительно идеального по форме растра.

Если два раза кликнуть на строке, точка привязки центрируется на экране. Ее параметры появятся в окнах выше. В этих окнах есть возможность вручную подкорректировать параметры. Мы этого делать не будем, информация для справки.
Полюбопытствуем, какие параметры карты у нас установлены. Жмем "Select Projection"

Параметры правильные. Их автоматически установила MMAssist. Без неё пришлось бы вводить в это окно вручную.
Теперь об окнах. Слева мы видим наш имидж целиком, в среднем тот же имидж может масштабироваться. В обоих окнах увеличение делается выделением нужной зоны (левая кнопка зажата, обводим), уменьшение только в среднем окне, правой кнопкой. В среднем окне картинку можно двигать стрелочками, которые появляются, когда маркер у края окна.
Внимание, термин имидж (картинка, растр) подразумевает, что у него есть только пиксельные координаты! В правом окне находится опорное изображение. Т.к. мы загрузили один имидж, то видим вроде то же что в среднем окне. Но в правом окне изображение не в пикселях а в геокоординатах!

Создание точек привязки.

Вариант 1

Находим в среднем окне узел километровой сетки, тыкаем точно середину, в верхних окнах появляются пиксельные координаты точки. Находим геокоординаты этого узла по надписям на полях карты (6534000, 6842000) и вводим их вручную в соответствующие окна. Жмем "Add GCP to List". В списке точек появилась новая точка "Point 5" в ней пиксельные и геокоординаты узла сетки связаны.

Понятно, что способ трудозатратный и чреват ошибками. Зато четко отражает смысл работы по привязке.

Вариант 2

Тот же узел. В среднем окне ставим точку. В правом окне находим соответствующий узел геосетки. Вводим геокоординаты, ставя в него точку. Чтобы получить правильные, "круглые" цифры, надо ткнуть очень точно. Но дело в том, что совсем точные цифры не нужны. Учитывая разрешение карты порядка 4м/пикс, вполне допустима ошибка того же порядка.
Жмем "Add GCP to List". Узлы связаны.

Теперь работа пошла быстрей.
В идеале описанную процедуру надо повторить для каждого узла километровой сетки. Затем удалить четыре точки установленные в первоначальной привязке, т.к. они слишком грубые (Выделить строку, "Delete"). Если надо подвинуть пиксельную координату точки, двойной клик на строку, точка центрируется на экране, щелкаем в новое место, "Update Selected GCP".
Сохраняем точки привязки

Результат привязки можно посмотреть, нажав "OK". Если не хотим уходить из меню привязки, нажимаем "Apply"
На всякий случай проверяем метод, который будет использован программой для сведения пиксельных и геокоординат. Используем автоматический.

Конечно, все равно работа долгая, на этой половинке карты около 250 узлов километровой сетки. Если скан приличного качества, рекомендую поставить точки привязки по периметру куска, потом посмотреть на результат, если осталась нестыковка в середине куска, убрать её локальными точками привязки.
Описанную процедуру повторяем для второго куска карты. Если у вас слабенький компьютер, изображение первого куска предварительно выгружаем (закрываем), если комп тянет, можно работать сразу с двумя (и более) кускам. Если работаем со вторым куском отдельно, то после его привязки, загружаем первый кусок, загружаем его сохраненные точки привязки, не забываем удалить предварительные точки, "OK".

Теперь у нас на экране оба куска карты. Относительное положение кусков выбирается так

Не забываем, карта наша повернется и испытает локальные трансформации. Если не включить сглаживание краев линий, они будут выглядеть ступенчатыми. С другой стороны сглаживание придает изображению некоторую "ватность". Здесь каждый выбирает сам.
Я сглаживание включаю.

Выводим исправленное изображение

Сохраняем с именем готовой карты P-36-080-CD. Формат GEOTIFF тот же TIF, только с привязкой внутри.
Внимание: если редактировать, пересохранять такой файл в графических редакторах, внутренняя привязка исчезнет.

Поэтому перво-наперво создаем привязку для OZIExplorer.

Выбираем P-36-080-CD. MAP файл

сохраняем в ту же директорию, где лежит имидж.
Внимательно смотрим на окно установки параметров импорта. Для зоны 36 должно быть так:

OK
Карта открывается. Включаем сетку:

Получаем:

Устанавливаем удобный масштаб и внимательно проверяем карту на ошибки. Узлы программной и нарисованной сеток должны абсолютно совпадать.
Если все хорошо, можно закрыть GlobalMapper. При закрытии он выкинет запрос на сохранение ПРОЕКТА.

Соглашаемся, сохраняем в нашу рабочую папку. Эту папку мы некоторое время будем хранить. Вдруг придется что-то переделать.

Остался последний шаг, устанавливаем бордеры (ограничители). Они нужны для того чтобы OZIExplorer и родные ему программы типа "Map Merge Utility for OziExplorer", понимали где находится граница изображения. Переходя такую границу, программы будут искать и подгружать другие карты. При сшивке нескольких карт именно по этой границе будут убраны ненужные поля. Так что рекомендую поставить бордеры максимально точно.

Жмем на кнопку с красным уголком

Двигаем уголок примерно на место

И так для всех углов
Сохраняем
Увеличиваем масштаб до предельного

Снова в меню перепривязки. Ставим уголки точно

Сохраняем.
Все карта готова.

Повышение производительности труда

Оба описанных ниже способа сводятся к предварительной генерации точек привязки, лежащих в узлах геосетки. Т.к. узлы геосетки находятся не очень далеко от нарисованной на имидже, остается только немного их подвинуть. Так работать существенно быстрей и имеется меньше поводов для ошибок.
Я не программист и слабенько знаю математику, задачу решил в Excel. Конечно, это не очень удобно. Буду весьма благодарен, если кто-то может решить такую задачу для четырехточечной привязки, и (или) создаст готовую программу.

Вариант 1

Основан на том, что геосетка имеет вполне конкретный шаг. Для 500м/км шаг равен 1 км. Поэтому если поставить точки привязки грубо, а потом округлить геокоординаты до километра, мы получим точные значений геокоординат узлов.
Итак, мы в окне привязки GlobalMapper. Ставим одинаковый масштаб в среднем и правом окнах. Для этого выделяем в каждом одни и те же три-четыре квадрата сетки.
Ставим грубо, как можем попасть, точки по всему видимому полю. Обращаю внимание: в среднее окно надо тыкать поточней, т.к. расстояние от точки до узла ограничивает увеличение при дальнейшей работе. В правом окне достаточно поставить точку ближе к нужному месту, чем к соседним узлам. После заполнения видимого поля точками, двигаем изображения в обоих окнах одинаково и вновь заполняем пространство точками привязки.
Сохраняем точки привязки в файл. Открываем его блокнотом

Здесь видны (слева-направо) две пиксельные координаты, две геокоординаты, имя точки.
Разделители данных - запятые, десятичные разделители - точки.
Мы будем считать в Excel, причем в русской настройке. Для русского Excel надо чтобы разделителем данных был пробел, а десятичным разделителем запятые.
Копируем текстовые данные, вставляем их в Excel

Данные вставились в один столбец

Разделяем данные по столбцам, признак-запятая

Жмем Готово. Данные разделились. Выделяем все столбцы с данными, жмем "правка"

меняем точки на запятые, "заменить все"
В ячейках справа первой строки (F, G, H, I, J) пишем формулы, по порядку ячеек:
=ОКРУГЛ(A1;0), =ОКРУГЛ(B1;0), =ОКРУГЛ(C1/1000;0)*1000, =ОКРУГЛ(D1/1000;0)*1000, =E1
Теперь выделяем и протягиваем строку с формулами, получилось

Здесь красные цифры те же данные, только пиксельные координаты округлены до целого, геокоординаты округлены до километра. Создаем в рабочей папке текстовый файл, Копируем данные красного цвета из Excel, вставляем в тестовый файл, сохраняем. Excel файл тоже сохраняем. Если Excel не закрывать, то следующие новые данные разложатся по столбцам сами. Но точки на запятые менять все равно придется.
Теперь наша проблема в том, что данные в текстовом файле имеют неправильные разделители. Для приведения файла к нужному виду, сделаем замены, используя Word. Т.к. эти замены одинаковы для разных карт, достаточно сделать один раз, записывая Макрос. Для следующих замен мы просто запустим этот Макрос и сразу получим результат.

Открываем текстовый файл Word-ом. Включаем запись макроса

Жмем Правка/Заменить/Больше. Заменяем

Записываем Макрос.
Результат:

Т.е. то, что надо. Осталось дать текстовому файлу понятное имя, чтоб ничего не перепутать. В дальнейшем для такой трансформации текста, достаточно нажать Сервис/макросы/выбрать макрос/выполнить.
Вышеописанный путь кажется сложным. Однако на третий раз все эти процедуры займут пару минут. При количестве точек привязки порядка сотни, такой путь предпочтительнее ручной работы.

Открываем файл карты в GlobalMapper. Заходим в меню привязки, Открываем файл точек созданный выше. Устанавливаем удобный масштаб в среднем окне, в правом окне надо выбрать масштаб погрубее, чтобы видеть пошире. Сразу удаляем предварительные точки привязки. Два раза щелкаем по строке точки, точка центрируется, ставим её куда надо, жмем Alt,R точка закреплена. Жмем Alt,Z центрируется следующая точка и т.д. Шаг назад по списку делается кнопками Alt,Q

Вариант 2

Смысл его в том, что в Exel созданы формулы, которые по двум точкам привязки генерируют полный список точек для пространства определенного этими двумя точками привязки.
Почему по двум точкам? Потому что мне не хватает знания математики для написания генератора под четыре точки. Ограничение "двух точек" позволяет получить мало сдвинутую сетку только для правильно повернутого изображения (километровая сетка должна быть параллельно XY).
Поэтому карту, привязанную по четырем точкам, открываем в GlobalMapper и сразу экспортируем в GEOTIFF. Это новое изображение повернуто правильно. Теперь открываем его в GlobalMapper, заходим в меню привязки и сохраняем его две точки привязки в файл. Для сужения площади сгенерированных точек, можно поставить еще пару точек в других местах (просто в одинаковые пиксели изображения), старые удалить и сохранить в файл новые. Это имеет смысл при больших полях карты. Ведь ненужные точки придется удалять вручную каждую!
Затем эту пару точек нужно, аналогично предыдущему примеру, скопировать в Excel "генератор точек", и он сгенерирует предварительные точки привязки для каждого узла геосетки.
"Танцы" с заменой запятых и др. те же что в предыдущем примере.
Формулы в Excel "генераторе точек" достаточно сложные, поэтому описывать их не буду, проще прислать файл.
При сшивке предварительно повернутых изображений есть одна особенность. У них от поворота появятся поля. Поля в GlobalMapper по умолчанию имеют нежно желтый цвет. Поэтому перед окончательным экспортом необходимо сделать этот цвет прозрачным, по крайней мере, для карты, которая сверху

В заключение немного о правке чужих, неправильно сшитых карт.
Такие карты попадаются двух видов.
Первые – на глаз все нормально, стыки не видны, но OZI сетка ложиться криво. Эти карты скорей всего результат сшивки по пикселям в программах типа PanaVue Image Assembler.
Такую карту надо просто открыть в GlobalMapper и привязать по каждому узлу километровой сетки.

Второй тип, когда сетка визуально не стыкуется на границе фрагментов. Эти карты - результат дилетантской сшивки в Фотошоп. С ними труднее. К тому же хочется не только прилично привязать, но и убрать мозолящие глаз нестыковки сетки. Единственный путь - разобрать карту на части и склеить заново. Разобрать трудно, т.к. границы сшивки обычно не ортогональны и вообще могут иметь замысловатую форму.
Я делаю так:
В Фотошоп, инструментом Polygonal Lasso выделяю один из фрагментов, потом инвертирую выделение (Select / Inverse). Закрашиваю выделенную область в цвет, которого нет на карте. Обычно это чисто красный (RGB 255;0;0), потом повторяю процедуру, сохраняя в отдельные файлы картинки, где один фрагмент оставлен нетронутым, остальные окрашены. Т.о. получаю 2; 3; 4 файла совершенно одинакового размера, но разных названий. Беру OZI привязку начального имиджа, меняю в ней внутренние ссылки на вновь созданные файлы и сохраняю с соответствующими этим файлам именами. Имеем (на примере 4-х частей) 4 файла имиджа и четыре Map файла. Все файлы привязки содержат одинаковую привязку, все файлы имиджа одинаковы по размеру.
Открываем все четыре файла в GlobalMapper, привязываем каждый отдельно, потом делаем красный прозрачным для каждого фрагмента. Готово.
Единственный недостаток такого метода: при вращении фрагментов, на границе красного создаются оттенки красного, которые не становятся прозрачными. Т.е. остается тонкая красноватая линия на границе сшивки. Ее убираю вручную.

PHOTOMOD GeoMosaic - простая и мощная программа сшивки геопривязанных изображений

Основное предназначение программы — создание из геопривязанных растровых изображений единой, бесшовной, однородной по яркости мозаики высокой геометрической точности.
Для работы PHOTOMOD GeoMosaic не требуется обязательного наличия какого-либо дополнительного программного обеспечения. Программа является самостоятельной, весь необходимый функционал входит в поставку.
PHOTOMOD GeoMosaic поддерживает работу с геопривязанными цифровыми растровыми изображениями: аэроснимками, космическими сканерными снимками и картами. Необходимую геопривязку растрового изображения можно сделать средствами PHOTOMOD GeoMosaic.

PHOTOMOD GeoMosaic будет полезна и тем, кто уже использует ЦФС PHOTOMOD . Следующее поколение алгоритмов сшивки позволяет создавать конечные ортомозаики быстрее и качественнее.

Форматы входных и выходных данных
Список входных и выходных форматов включает: TIFF/GeoTIFF, BMP, RSW, IMG (IGE), NITF, JPEG, GIF, PNG, DGN, PIX, JPEG 2000 с файлами геопривязки (ArcWorld, MapInfo TAB, PHOTOMOD GEO).
Программа обеспечивает поддержку любого числа каналов изображений исходных и выходных данных, а также растров неограниченного размера.

Основные функции PHOTOMOD GeoMosaic

Дополнительные возможности

Послойная моновекторизация с поддержкой атрибутивной информации.
Использование классификаторов PHOTOMOD StereoDraw или PHOTOMOD StereoVectOr .
Обширная база данных систем координат, наличие инструментов создания своей собственной системы координат при помощи программы PHOTOMOD GeoCalculator.
Пакетный пересчет координат опорных точек в требуемую систему координат.
Возможность загрузки растровых карт, ортофотопланов, векторных данных и веб-ресурсов и совмещения их со снимками.
Размещение проектов как в файловой системе, так и в ресурсах активного профиля ЦФС PHOTOMOD.
Широкий набор инструментов редактирования порезов, листов, связующих точек, любых векторных данных.
Возможности импорта/экспорта векторных объектов (порезов, границ листов, опорных точек). Поддерживаемые форматы: DGN, DXF, MIF/MID, Shape, KML, Generate, ATLAS KLT, LAS, LIG, ASCII, ASCII-A, CSV, Панорама и др.

Ключевые особенности PHOTOMOD GeoMosaic

Распределенная обработка данных на всех этапах позволяет использовать в полном объеме имеющиеся вычислительные мощности (многоядерность, многопроцессорность, сетевые возможности) и значительно сокращает время работы с проектами.
Перестроение мозаики «на лету» в окне предварительного просмотра (при редактировании порезов, изменении положения связующих точек и т.д.) обеспечивает возможность детально просмотреть выходные данные еще до их реального создания.

Преимущества

Высокая производительность : использование технологий распределенной обработки изображений и поддержка высокопроизводительных вычислительных средств увеличивает скорость выполнения вычислительноёмких операций в разы.
Эффективность : программные средства PHOTOMOD GeoMosaic нацелены на автоматизацию и существенное сокращение времени обработки проектов, на минимальное использование труда операторов при сохранении высокого качества выходных продуктов.
Масштабируемость : возможность обрабатывать растры неограниченных размеров и блоки из десятков тысяч изображений.
Рентабельность : использование PHOTOMOD GeoMosaic экономически эффективно и не требует затрат на дополнительные лицензии и стороннее ПО, ибо т.к. программа содержит весь необходимый функционал для построения мозаик, а также быстро окупается.
Актуальность : программа непрерывно развивается и отвечает современным технологическим требованиям.
Дружелюбность : продуманная технологическая цепочка обработки данных и необходимый набор инструментов на каждом этапе, интуитивно понятный интерфейс программы позволяют легко овладеть навыками работы с PHOTOMOD GeoMosaic.
Универсальность : благодаря широкому набору обменных форматов программа поддерживает работу с множеством форматов данных других программ.
Поддержка и сопровождение : улучшение и оптимизация программного обеспечения после передачи в эксплуатацию, консультация пользователя на всех этапах его работы.
Качество и надежность : многолетний опыт на рынке геоинформатики, применение передовых научных разработок, уникальных собственных алгоритмов и ориентированность на прогрессивные технологии при разработке программы обеспечивают ее высокое качество и надежность.

PHOTOMOD GeoMosaic Lite

Начиная с версии 5.2, PHOTOMOD GeoMosaic Lite входит в общий дистрибутив системы PHOTOMOD Lite .
PHOTOMOD Lite позволяет загрузить пользовательские данные и оценить возможности программы.

Ограничения PHOTOMOD GeoMosaic Lite:

Проект PHOTOMOD GeoMosaic может содержать не более 20 изображений по 20 MPix.