Titan Image V8.0是北京東方泰坦科技股份有限公司自主知識產(chǎn)權(quán)的專業(yè)遙感圖像處理系統(tǒng)，是國家“863商用遙感數(shù)據(jù)處理重點項目”研制成果，集衛(wèi)星遙感影像處理、 高空間分辨率數(shù)據(jù)處理、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理、高光譜數(shù)據(jù)處理、三維可視化展示、流程化定制、多種GIS功能于一體，面向測繪、國土、林業(yè)、數(shù)字城市、海洋、農(nóng) 業(yè)、環(huán)保等行業(yè)提供涵蓋圖像處理、信息識別與提取提取、信息分析、制圖輸出、三維展示等完整流程的遙感空間信息工程解決方案。

　　圖 1.1 TitanImage 8.0 界面

　     產(chǎn)品特點:

　　強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持能力

　　支持上百種數(shù)據(jù)格式，支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)訪問與管理

　　具備開放、靈活的底層架構(gòu)，提供強(qiáng)大的對新增數(shù)據(jù)源支持能力

　　豐富高效的遙感圖像處理功能

　　支持國內(nèi)外主流遙感影像的高精度處理功能

　　提供上百種核心遙感影像處理工具供用戶選擇

　　集成高空間分辨率、高光譜、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理功能，滿足用戶多種需求

　　方便友好的操作方式

　　基于國內(nèi)用戶使用習(xí)慣的深入調(diào)研和理解，提供貼合用戶操作習(xí)慣的使用流程，界面友好，操作方便，易學(xué)易用;

　　支持多任務(wù)處理功能，允許用戶同時執(zhí)行多個處理操作。

　　實用的GIS功能

　　豐富的專題圖制作工具，美觀、快速的制圖輸出

　　開放的符號體系，提供符號編輯和定制能力，可用于制作行業(yè)專業(yè)符號

　　強(qiáng)大的矢量編輯、圖元標(biāo)注功能

　　集成三維可視化環(huán)境，支持海量影像、地形、矢量和三維模型快速顯示

　　強(qiáng)大的二次開發(fā)包

　　提供多達(dá)上百種的C++圖像處理算法庫和靈活多樣的算法擴(kuò)展實現(xiàn)模式，支持VC++開發(fā)環(huán)境;

　　提供細(xì)顆粒度開發(fā)組件，支持.NET、C++開發(fā)環(huán)境。

　　緊密的更新升級機(jī)制

　　緊密跟蹤國產(chǎn)遙感衛(wèi)星發(fā)射計劃，快速實現(xiàn)對新增傳感器的支持

　　密切跟蹤國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂，確保軟件系統(tǒng)的同步更新

　　關(guān)注用戶體驗，針對用戶反饋及時更新

　  Titan Image V8.0新特性

　　 新增高空間分辨率數(shù)據(jù)處理模塊：針對國土、環(huán)保、林業(yè)等行業(yè)的應(yīng)急保障需求，提供高空間分辨率數(shù)據(jù)(無人機(jī)數(shù)據(jù))的快速定向、自動匹配、空三處理、正射校正以及鑲嵌功能，操作簡便、高效快捷、通用性強(qiáng)

　　 新增基于衛(wèi)星遙感影像立體像對的DEM提取功能：能處理P5、TH等多種傳感器的立體像對，支持DEM快速生產(chǎn);

　　 新增影像自動接邊功能：針對影像鑲嵌時重疊區(qū)域出現(xiàn)錯位的問題，提供自動接邊處理功能，有效糾正范圍可達(dá)50個像素，為用戶提供高質(zhì)量的鑲嵌結(jié)果;

　　 全新的高光譜數(shù)據(jù)處理模塊：從實際工程應(yīng)用出發(fā)，增加多種獨創(chuàng)的高光譜處理函數(shù)，極大豐富了原有的算法庫，能處理主流高光譜衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及實驗室光譜儀數(shù)據(jù)，為高光譜數(shù)據(jù)用戶提供更加專業(yè)、實用的高光譜數(shù)據(jù)處理方法;

　　 全新組織的影像工具箱：對影像工具箱的功能進(jìn)行了重組，新增遙感影像立體像對DEM提取功能，并集成了原幾何配準(zhǔn)、影像鑲嵌模塊，提高了影像工具箱的影像處理能力

　　 改進(jìn)面向?qū)ο蠓诸惞δ埽焊倪M(jìn)圖像分割算法的運行效率，能更好的支持大數(shù)據(jù)量的分割，提高面向?qū)ο蠓诸惖膶嵱眯?/p>

　　 改進(jìn)影像鑲嵌功能：對自動鑲嵌線生成算法進(jìn)行了重新設(shè)計，提高了鑲嵌效率;

　　4. 產(chǎn)品功能

　　(1) 集成環(huán)境

　　集成環(huán)境是數(shù)據(jù)展示分析的可視化平臺，支持多種主流矢量、柵格數(shù)據(jù)格式，提供文件管理、數(shù)據(jù)庫連接、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加載、屬性查詢、影像增強(qiáng)調(diào)色、制圖輸出等多種常用功能，具備以下優(yōu)勢：

　　 靈活方便的用戶交互操作方式;

　　 支持文件、數(shù)據(jù)庫與WMS服務(wù)等多源數(shù)據(jù)的訪問與管理;

　　 支持多種數(shù)據(jù)格式，包括常用圖像格式及主流商用軟件數(shù)據(jù)格式;

　　 靈活的制圖模式，提供專題圖制作與制圖輸出，并支持國家標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框;

　　 交互式影像調(diào)色功能，實現(xiàn)調(diào)色效果實時展示，快速輸出調(diào)色后影像;

　　 強(qiáng)大的矢量創(chuàng)建、編輯功能，支持符號編輯，提供符號庫修改功能;

　　　(2) 影像工具箱

　　影像工具箱為用戶提供了上百種遙感影像核心處理工具及高級影像生產(chǎn)工具，包括格式轉(zhuǎn)換、投影變換、影像增強(qiáng)、影像融合、校正、鑲嵌、DEM提取功能等。

　　影像工具箱主要功能如下：　　影像預(yù)處理　　　影像增強(qiáng)　　　影像變換　　　影像融合　　　影像濾波　　　影像分類　　　勻光勻色　　　　實用工具　　　　影像配準(zhǔn)　　　　影像鑲嵌　　　DEM提取　　　　　　圖 4.6 Spot5 自然色融合

　　(3) 無人機(jī)數(shù)據(jù)處理

　 　泰坦無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)集成Titan相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)，以無人機(jī)所獲取影像為主要數(shù)據(jù)源，提供從相機(jī)畸變校正、空中三角測量到鑲嵌成果生成的一整套解決方 案，適合常規(guī)模式下的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)急模式下的快速影像處理。可以應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和軍事偵察等領(lǐng)域。

　　主要技術(shù)特點：

　　 針對無人機(jī)影像重疊度不夠規(guī)則、像幅較小、像片數(shù)量多、傾角過大且傾斜方向沒有規(guī)律等特點，采取了基于尺度/旋轉(zhuǎn)不變特征、多種匹配策略相結(jié)合的匹配技術(shù)，完成連接點高精度匹配;

　　 采用了自主研發(fā)的POS數(shù)據(jù)輔助的光束法區(qū)域網(wǎng)平差，進(jìn)行自動穩(wěn)健的粗差定位及剔除，完成平差解算，不依賴國外PATB、BINGO平差軟件;

　　 高效的正射影像生成及自動鑲嵌;

　　 采用了基于GPU-CPU并行的正射影像快速生產(chǎn);

　　典型應(yīng)用案例：

　　 數(shù)據(jù)情況：泰安地區(qū)數(shù)據(jù)，航高1540米，分辨率0.4米，4個航帶，每個航帶31張影像, 總計123張影像。

　　 在精準(zhǔn)模式下，處理時間不到3小時，處理精度達(dá)到0.3像元;

　　(4) 雷達(dá)處理

　　泰坦雷達(dá)處理系統(tǒng)根據(jù)雷達(dá)影像的傳感器特征和雷達(dá)影像自身特點，設(shè)計了專門的雷達(dá)影像處理模塊，用于雷達(dá)影像分析和處理操作，模塊主要包括雷達(dá)數(shù)據(jù)的讀取、入射角計算、紋理分析、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、模擬SAR影像、雷達(dá)影像的幾何校正及多種雷達(dá)影像消除噪聲處理算法。

　　(5) 高光譜處理

　 　高光譜數(shù)據(jù)處理軟件，將野外光譜數(shù)據(jù)分析技術(shù)與遙感數(shù)據(jù)的提取技術(shù)有機(jī)地統(tǒng)一起來，既能處理遙感圖像數(shù)據(jù)又能分析野外實測光譜數(shù)據(jù)，可更精準(zhǔn)地提取高光 譜遙感圖像數(shù)據(jù)中的各種信息。軟件主要側(cè)重于典型地物(巖石(礦物)、土壤與植被)的野外光譜數(shù)據(jù)分析，通過數(shù)據(jù)的光譜曲線特征、傅里葉波形、二維散點 圖，波形參數(shù)與曲線特征的關(guān)系等研究不同地物的可識別特征。

　　軟件具有以下特點：

　　 實現(xiàn)圖譜數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，即實現(xiàn)遙感圖像與光譜數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理。

　　 軟件基本涵蓋目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用而且比較成熟的蝕變信息提取技術(shù)方法、正在示范性應(yīng)用但相對還不是太成熟的部分方法，以及少部分屬探索性和創(chuàng)新性的功能;

　　 軟件以遙感礦物蝕變信息提取的功能為主要內(nèi)容，并強(qiáng)化這些功能的技術(shù)細(xì)節(jié)和運行的穩(wěn)定性與可靠性，并包括了常規(guī)的圖像處理功能;

　　 遙感圖像特征分析作為該軟件的重要技術(shù)模塊，主要用于分析不同自然景觀區(qū)的遙感圖像的背景、干擾與蝕變異常三種對象在光譜數(shù)據(jù)特征空間中的幾何結(jié)構(gòu)特征與空間關(guān)系，為遙感蝕變信息提取提供重要的數(shù)據(jù)分析技術(shù);

　　 對遙感圖像特征分析，注重全局分析與局部分析的有機(jī)結(jié)合;

　　 軟件設(shè)計能處理單字節(jié)、雙字節(jié)、四字節(jié)(浮點型數(shù)據(jù))等多種數(shù)據(jù)類型的圖像數(shù)據(jù)，具有良好的可擴(kuò)充性;

　　 軟件的圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其他主流遙感圖像系統(tǒng)保持良好的兼容性;

　　 軟件功能豐富、特點鮮明、運行穩(wěn)定、快速高效。

　　系統(tǒng)主要功能如下：

　　圖像特征分析

　　 直方圖統(tǒng)計正常

　　 波段序列直方圖應(yīng)用分析

　　 二維散點圖可以打開進(jìn)行分析

　　 像素信息查詢無問題

　　 ……

　　光譜特征選擇

　　 多普段分析

　　 多波段光譜重排

　　 光譜多參數(shù)分析

　　 相關(guān)矩陣分析

　　 回歸偏度分析

　　 散度偏離度統(tǒng)計

　　 特征舉證分析

　　……

　　圖像增強(qiáng)處理

　　 最優(yōu)色彩密度分割　　Ø 線性色彩密度分割　　Ø 交互色彩密度分割　　Ø 濾波平滑　　Ø ……

　　基于多光譜模式蝕變信息提取

　　 二維相關(guān)彩色編碼　　Ø 主成分分析　　Ø 主成分特征維數(shù)(M值)估計　　Ø ……

　　光譜特征變換

　　 波段比值　　 算術(shù)運算　　 包絡(luò)線消除　　 ……

　　光譜分類　　 集群分析　　 ……

　　光譜特征匹配識別

　　 光譜角度匹配　　 光譜相關(guān)系數(shù)匹配　　 逆匹配識別異常類型　　 波普庫曲線顯示　　 ……

　　特殊功能

　　 PCT->RGB轉(zhuǎn)換　　 RGB三分量與背景圖像融合　　 RGB文件導(dǎo)出　　 ……

　  Mask區(qū)技術(shù)　　 Mask區(qū)生成與編輯　　 圖像生成Mask區(qū)　　 ……

　　基礎(chǔ)工具

　　 圖像Lut應(yīng)用　　 波段數(shù)據(jù)導(dǎo)入　　 文件信息　　 ……

　　圖形處理

　　 野外光譜數(shù)據(jù)顯示　　 散點圖分析　　 傅里葉波形分析　　 數(shù)學(xué)運算　　直方圖分析　　 多光譜數(shù)據(jù)顯示　　 高光譜波段重

　　 排包絡(luò)線消除　　 ……

　    應(yīng)用案例：

　　針對西藏驅(qū)龍的Hyperion數(shù)據(jù)，進(jìn)行蝕變信息的提取。首先通過波段序列直方圖功能總體把握數(shù)據(jù)，然后通過相關(guān)矩陣圖形分析來選擇特征波段，最后用選好的特征波段進(jìn)行二維相關(guān)彩色編碼，得到結(jié)果圖像。

　　列直方圖分析

　　圖 4.25相關(guān)性矩陣分析

　　圖 4.26二維散點圖 圖 4.27二維相關(guān)彩色編碼

　　圖 4.28蝕變信息提取結(jié)果圖(紅色區(qū)域為蝕變區(qū)域)

　　(6) 影像分類

　　泰坦影像分類模塊主要采用的是面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)，圖像分析的基本處理單元不是單個像素，而是影像分割后提取的影像對象。相對于單個像素，均質(zhì)的影像對象提供的除光譜特征外，還有形狀、紋理等特征信息。利用這些信息，可使地物目標(biāo)分類識別更加詳細(xì)、準(zhǔn)確，

　　Titan Image 提供面向?qū)ο蟮姆诸惸K，具備以下特征：

　　 面向?qū)ο蠓诸惸Ｊ较掠跋竦慕庾g精度和效率大大提高;

　　 分類的結(jié)果可以消除由于光譜細(xì)小的差異或混合像元造成的細(xì)小的碎斑;

　　 方便的手動分類，針對部分在影像目視解譯區(qū)難以區(qū)分出來的地物信息，可以在外業(yè)調(diào)查后用手動的方式把難以區(qū)分的地物歸并分類;

　　 分類結(jié)果以柵格圖和矢量圖形式輸出，并支持同屬性多邊形合并。

　　面向?qū)ο蠓诸惒襟E：

　　圖 4.33面向?qū)ο蠓诸惒襟E

　　圖 4.34分類步驟展示

　　最大似然法分類結(jié)果 最鄰近距離分類結(jié)果 面向?qū)ο蠓诸惤Y(jié)果

　　圖 4.35幾種分類方法結(jié)果比較

　　(7) 三維可視化

　　泰坦三維可視化處理軟件能把海量影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、道路、植被、地物模型和動態(tài)模型等疊加到數(shù)字地球上，從而在數(shù)字地球上實現(xiàn)瀏覽，查看三維虛擬景觀的功能。

　　圖 4.36三維可視化操作界面

　影像面矢量疊加

　　(8) 流程化定制

　 　Titan Image流程化定制模塊提供一個工作流處理的定制工具，提供了遙感圖像常用操作和處理算法，用戶只需根據(jù)數(shù)據(jù)處理的要求，很方便地定制所需的數(shù)據(jù)處理流 程，系統(tǒng)即可根據(jù)用戶的要求自動、批量地處理圖像數(shù)據(jù)。用戶也可以根據(jù)數(shù)據(jù)處理要求的變化而相應(yīng)地更改數(shù)據(jù)處理流程。

　　Titan Image流程化定制模塊具備如下特點：

可視化操作界面;　　 可定制與擴(kuò)展的數(shù)據(jù)處理流程;　　 批處理與高效性。