Fotogrametria cyfrowa, korzystając z danych rastrowych, staje przed problemem dużej ilości danych oraz wielkości opracowywanych zbiorów. Z problemem tym można się spotkać zarówno przy transmisji, przetwarzaniu jak i archiwizacji danych. Tworząc obraz rastrowy nie chcemy tracić informacji jakie zawiera zdjęcie. Przyjmując rozdzielczość zdjęcia równą 30-60 par linii na milimetr powinniśmy skanować obrazy z rozdzielczością 7-15 um (10 um dla zdjęć czarno-białych i 15-20 um dla zdjęć kolorowych). Skanując zdjęcie 23x23 cm z zakładaną rozdzielczością 7-15 um, z użyciem 8-bitowego piksela otrzymamy 250 Mb - 1 Gb danych. W celu podniesienia wydajności technologii możemy rozważać zastosowanie kompresji, polegających na szukaniu powtarzających się sekwencji danych i jednokrotnym ich zapisywaniu. Do dyspozycji mamy kompresje bezstratne i kompresje ze stratą informacji. Typowe zdjęcia lotnicze nie posiadają redundancji danych, bezstratne metody kompresji są więc mało efektywne. Najbardziej popularne metody kompresji ze stratą informacji oparte są na dyskretnej transformacji cosinusowej, próbkowaniu wektorowym, piramidach laplasjanowych, różnicowej modulacji kodowania.
Do metod kompresji ze stratą informacji należą:
— JPEG (Joint Photogrametic Experts Group),
— ALP (Adeptive Laplacian Pyramid),
— LWZ,
— Metoda fraktalna,
— Metoda fraktalno-falowa.
Metoda JPEG zdobyła do tej pory największe uznanie. Istnieje od kilku lat i posiada standard wydany przez ISO w 1993 roku. W odróżnieniu od innych metod jest ona wspomagana przez specjalne procesory. Metody fraktalna i fraktalno-falowa są równie wydajne jak JPEG, gdy chodzi o stopień kompresji i są realizowane programowo, przez co czas kompresji i dekompresji jest kilkaset razy dłuższy niż w metodzie JPEG.
Przy kompresji JPEG obraz jest dzielony na bloki 8x8 pikseli, przy czym blok jest zamieniany z funkcji x, y na funkcję częstotliwości za pomocą transformacji cosinusowej (Fouriera). Potem następuje proces kwantyzacji, gdzie współczynniki do transformacji są skalowane i zamieniane na liczby całkowite, co powoduje stratę informacji. Ostatnim etapem jest kodowanie współczynników do transformacji. Podczas procesu kwantyzacji stosowany jest współczynnik kwantyzacji (wpływający na stopień kompresji) q-faktor, który zarządza stopniem usunięcia częstotliwości ze zdjęcia (działa jak filtr). Cechą metody JPEG jest jej stratność powodująca degradację obrazu tym większą, im większy stopień kompresji chcemy uzyskać oraz kumulowanie się degradacji w przypadku powtórnej kompresji obrazu. Jako stopień kompresji możliwy do stosowania w fotogrametrii cyfrowej - nie powodujący pogorszenia wyników pomiarów, podawane są w literaturze wartości z dość szerokiego przedziału od 1:3 do 1:10.
Zalety fotogrametrii cyfrowej
Głównym zadaniem fotogrametrii jest pozyskanie informacji geometrycznych, spektralnych i semantycznych ze zdjęć, a więc ich pomiar i interpretacja. Obserwator pracując na autografie analitycznym rozpoczyna swoją pracę od przygotowania zdjęć, lokalizacji szeregu, szeregów między sobą oraz pokrycia zdjęć. Następnie w zależności od rodzaju zadania musi obiekty zlokalizować, zinterpretować i pomierzyć. Zadania fotogrametrii cyfrowej są identyczne. Zmienia się tylko postać danych i sposób prowadzenia obserwacji. Wykonywane dotychczas operacje należy przedstawić w sposób matematyczny w celu umożliwienia zastosowania algorytmów wspomagających lub wykonujących pomiar. Fotogrametria cyfrowa wprowadziła nową postać danych i form map możliwych do dostarczania użytkownikom w krótkim czasie i małym nakładem kosztów zawierających aktualne informacje o terenie i obiektach. Pojawienie się wspomagania komputerowego podnosi komfort i szybkość pracy operatora, zwiększa dokładność wyników. Obok systemów tworzonych dla pełnej automatyzacji pewnych zadań pomiarowych jak orientacja zdjęć czy tworzenie numerycznego modelu powierzchni, powstają strategie automatyzacji cząstkowej procesu pomiarowego prowadzonego przez człowieka.
10. Zdjęcie lotnicze w postaci cyfrowej.