Titan Image V8.0是北京東方泰坦科技股份有限公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)業(yè)遙感圖像處理系統(tǒng)，是國(guó)家“863商用遙感數(shù)據(jù)處理重點(diǎn)項(xiàng)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(cè)繪、國(guó)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(shí)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(diǎn):

　　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(kù)數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)訪問(wèn)與管理

　　具備開(kāi)放、靈活的底層架構(gòu)，提供強(qiáng)大的對(duì)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(guó)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(hù)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(hù)多種需求

　　方便友好的操作方式

　　基于國(guó)內(nèi)用戶(hù)使用習(xí)慣的深入調(diào)研和理解，提供貼合用戶(hù)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(hù)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)處理操作。

　　實(shí)用的GIS功能

　　豐富的專(zhuān)題圖制作工具，美觀、快速的制圖輸出

　　開(kāi)放的符號(hào)體系，提供符號(hào)編輯和定制能力，可用于制作行業(yè)專(zhuān)業(yè)符號(hào)

　　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(kāi)發(fā)包

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

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

　　緊密的更新升級(jí)機(jī)制

　　緊密跟蹤國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)新增傳感器的支持

　　密切跟蹤國(guó)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(hù)體驗(yàn)，針對(duì)用戶(hù)反饋及時(shí)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(duì)國(guó)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(wú)人機(jī)數(shù)據(jù))的快速定向、自動(dòng)匹配、空三處理、正射校正以及鑲嵌功能，操作簡(jiǎn)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(duì)的DEM提取功能：能處理P5、TH等多種傳感器的立體像對(duì)，支持DEM快速生產(chǎn);

　　 新增影像自動(dòng)接邊功能：針對(duì)影像鑲嵌時(shí)重疊區(qū)域出現(xiàn)錯(cuò)位的問(wèn)題，提供自動(dòng)接邊處理功能，有效糾正范圍可達(dá)50個(gè)像素，為用戶(hù)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(shí)際工程應(yīng)用出發(fā)，增加多種獨(dú)創(chuàng)的高光譜處理函數(shù)，極大豐富了原有的算法庫(kù)，能處理主流高光譜衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)室光譜儀數(shù)據(jù)，為高光譜數(shù)據(jù)用戶(hù)提供更加專(zhuān)業(yè)、實(shí)用的高光譜數(shù)據(jù)處理方法;

　　 全新組織的影像工具箱：對(duì)影像工具箱的功能進(jìn)行了重組，新增遙感影像立體像對(duì)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?lèi)功能：改進(jìn)圖像分割算法的運(yùn)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?lèi)的實(shí)用性

　　 改進(jìn)影像鑲嵌功能：對(duì)自動(dòng)鑲嵌線生成算法進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，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(tái)，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(kù)連接、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加載、屬性查詢(xún)、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(shì)：

　　 靈活方便的用戶(hù)交互操作方式;

　　 支持文件、數(shù)據(jù)庫(kù)與WMS服務(wù)等多源數(shù)據(jù)的訪問(wèn)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(zhuān)題圖制作與制圖輸出，并支持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框;

　　 交互式影像調(diào)色功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)色效果實(shí)時(shí)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(hào)編輯，提供符號(hào)庫(kù)修改功能;

　　　(2) 影像工具箱

　　影像工具箱為用戶(hù)提供了上百種遙感影像核心處理工具及高級(jí)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(lèi)　　　勻光勻色　　　　實(shí)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(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理

　 　泰坦無(wú)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(wú)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(cè)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?？梢詰?yīng)用于基礎(chǔ)測(cè)繪、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)和軍事偵察等領(lǐng)域。

　　主要技術(shù)特點(diǎn)：

　　 針對(duì)無(wú)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(guò)大且傾斜方向沒(méi)有規(guī)律等特點(diǎn)，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(diǎn)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(dòng)穩(wěn)健的粗差定位及剔除，完成平差解算，不依賴(lài)國(guó)外PATB、BINGO平差軟件;

　　 高效的正射影像生成及自動(dòng)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(gè)航帶，每個(gè)航帶31張影像, 總計(jì)123張影像。

　　 在精準(zhǔn)模式下，處理時(shí)間不到3小時(shí)，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(diǎn)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)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(jì)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(lái)，既能處理遙感圖像數(shù)據(jù)又能分析野外實(shí)測(cè)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(guò)數(shù)據(jù)的光譜曲線特征、傅里葉波形、二維散點(diǎn) 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(shí)別特征。

　　軟件具有以下特點(diǎn)：

　　 實(shí)現(xiàn)圖譜數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，即實(shí)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(guó)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(duì)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(yùn)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(duì)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(duì)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(jì)能處理單字節(jié)、雙字節(jié)、四字節(jié)(浮點(diǎn)型數(shù)據(jù))等多種數(shù)據(jù)類(lèi)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(diǎn)鮮明、運(yùn)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(jì)正常

　　 波段序列直方圖應(yīng)用分析

　　 二維散點(diǎn)圖可以打開(kāi)進(jìn)行分析

　　 像素信息查詢(xún)無(wú)問(wèn)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(jì)

　　 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(jì)　　Ø ……

　　光譜特征變換

　　 波段比值　　 算術(shù)運(yùn)算　　 包絡(luò)線消除　　 ……

　　光譜分類(lèi)　　 集群分析　　 ……

　　光譜特征匹配識(shí)別

　　 光譜角度匹配　　 光譜相關(guān)系數(shù)匹配　　 逆匹配識(shí)別異常類(lèi)型　　 波普庫(kù)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(diǎn)圖分析　　 傅里葉波形分析　　 數(shù)學(xué)運(yùn)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(duì)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(guò)波段序列直方圖功能總體把握數(shù)據(jù)，然后通過(guò)相關(guān)矩陣圖形分析來(lái)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(diǎn)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?yàn)槲g變區(qū)域)

　　(6) 影像分類(lèi)

　　泰坦影像分類(lèi)模塊主要采用的是面向?qū)ο蠓诸?lèi)技術(shù)，圖像分析的基本處理單元不是單個(gè)像素，而是影像分割后提取的影像對(duì)象。相對(duì)于單個(gè)像素，均質(zhì)的影像對(duì)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(lèi)識(shí)別更加詳細(xì)、準(zhǔn)確，

　　Titan Image 提供面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)模塊，具備以下特征：

　　 面向?qū)ο蠓诸?lèi)模式下影像的解譯精度和效率大大提高;

　　 分類(lèi)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(dòng)分類(lèi)，針對(duì)部分在影像目視解譯區(qū)難以區(qū)分出來(lái)的地物信息，可以在外業(yè)調(diào)查后用手動(dòng)的方式把難以區(qū)分的地物歸并分類(lèi);

　　 分類(lèi)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?lèi)步驟：

　　圖 4.33面向?qū)ο蠓诸?lèi)步驟

　　圖 4.34分類(lèi)步驟展示

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

　　圖 4.35幾種分類(lèi)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(dòng)態(tài)模型等疊加到數(shù)字地球上，從而在數(shù)字地球上實(shí)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(gè)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(hù)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(hù)的要求自動(dòng)、批量地處理圖像數(shù)據(jù)。用戶(hù)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(diǎn)：

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。