太原理工大学摄影测量学-第七章数字摄影测量基础2

y f a2u b2v c2 f a3u b3v c3 f
S
B
S’
焦距f
v
y
u
x
a
P
p0
Pt
at
P t’
P
P’
A
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
x f a1u b1v c1 f a3u b3v c3 f
y f a2u b2v c2 f a3u b3v c3 f
左核线的确定
共面条件法: 从核线定义出发，直接在倾斜像片上提取同名核线。
SS' Sa Sb 0
B
S’
S
B00
单 独
Xa Xb
Ya Yb
Za Zb
B
Ya Xb
Za 0 Zb
像
X a1 a2 a3 x
对
Y
b1
b2
b3
y
Z a,b c1 c2 c3 f a,b
l ab
设倾斜像片的像点坐标为(x, y),水平 像片相应坐标为(u, v)
{u, v, f }， {a1, b1, c1, a2, b2, c2, a3, b3, c3} {x, y}
倾斜影像
水平影像
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
S1
S2
x f a1u b1v c1 f a3u b3v c3 f
f
e1
a2 b3c c3
f
e2
b2c b3c
c2 c3
f f
e3 d3
同名核线的v坐 标值相等
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
沿核线重采样，形成核线影像 基于共面条件、基于数字影像的几何纠正方法中的倾斜像片上的像点坐 标是按内定向公式反算式计算得的对应的像元坐标，而像元坐标不一定位 于采样时的像元中心，需要重采样。 核线影像生成(或纠正)方法: 直接法、间接法
核线立体像对 (归一化立体像对)
同名核线的确定方法:基于共面条件、基于数字影像的几何纠正。
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
共面条件法: 从核线定义出发，直接在倾斜像片上提取同名核线。
a1
a2
l1
l2
基于共面条件的同名
S1
S2
核线几何关系
A
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
Photogrammetry
第七章 数字摄影测量基础
1. 数字摄影测量概述 2. 数字影像解析 3. 影像匹配基础知识
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
核线的基本性质： 在倾斜影像上的所有核线相互不平行，旦交于核点(极点)。 在理想影像平面上，所有核线相互平行，即平行于像片对的摄影基 线，或称平行于像平面轴(x轴)。不仅同一影像面上的核线平行，而且 影像对上的相应的核线也平行，上下视差为零，这一特性对于立体观 测是十分有用的。 左(右)影像上的某一点，其同名点必定在其右(左)影像上的同名核线 上，这一特性是实现核线相关的基本依据。
核面
a’
b’
l’
同名核线位于同一核面内 同一核线上的点位于同一核面内
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
左核线的确定
共面条件法: 从核线定义出发，直接在倾斜像片Ya Yb
Za Zb
B
Ya Xb
Za 0 Zb
X a1 a2 a3 x
Y
Yac3 Yac2
f
➢ 给定xb,即可算得yb ➢ 有了a(xa, ya )、 b(xb, yb )两点就可以确定过 的左核线l
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
右核线的确定
共面条件法: 从核线定义出发，直接在倾斜像片上提取同名核线。
SS' Sa S 'a' 0
B00
Xa
y ' f a2 'u ' b2 'v ' c2 ' f a3 'u ' b3 'v ' c '3 f
在“水平”影像上获取核线影像：右片
x f d1u d2 d3u 1
y f e1u e2 e3u 1
d1
b3c
a1 c3
f
d2
b1c b3c
c1 f c3 f
d3
b3c
a3 c3
二维到一维的空间约束条件称为核线几何约束。这一约束缩小搜索空 间、简化匹配算法、提高匹配速度、增加可靠性。
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
搜索区域（位置和大小）的确定
f
f Px HB
Px
B
f H
f
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
问题: 在影像数字化过程中，像素是按矩阵形式规则排列的，扫描行不 是核线方向。因此，要进行核线相关，必须先找到核线，建立核线影像。
l’
线l ’上另一个像点b’也位于 核面 同一核面的条件，算得b’点
的像点坐标，并确定右片的
同名核线l ’
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
基于影像几何纠正的核线解析关系：
x f a1u b1v c1 f a3u b3v c3 f
y f a2u b2v c2 f a3u b3v c3 f
Yb b1xb b2 yb b3 f Zb c1xb c2 yb c3 f
Ya Yb Za Zb
yb
A B
xb
C B
f
左核线的直线方程
Ya b1xb b2 yb b3 f Za c1xb c2 yb c3 f
yb
Yac1 Zab1 Zab2 Yac2
xb
Zab3 Zab2
在“水平”影像上获取核线影像：左片
v
v=v0
x f d1u d2 d3u 1
y f e1u e2 e3u 1
u
v= 某常数即表示某一核线
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
x ' f a1 'u ' b1 'v ' c1 ' f a3 'u ' b3 'v ' c3 ' f
X
' a
Ya Ya'
Za Z a'
B
Ya Ya'
Za
Z
' a
0
y 'a'
Yac '1 Zab '1 Zab '2 Yac '2
xa'
Zab '3 Yac '3 Zab '2 Yac '2
f
S
l ab
B ➢ a’i, bS’’i, c’i为右片单独像对 相对定向元素构成的方向余
弦
➢ 给定x’a’,即可算得y’a’ ➢ 根a’ 据左像b’点a和右片同名核
b1
b2
b3
y
Z a,b c1 c2 c3 f a,b
Yb b1xb b2 yb b3 f Zb c1xb c2 yb c3 f
Ya Yb Za Zb
S
B
l ab
核面
S’
a’
b’
l’
§2. 数字影像解析
六、核线几何解析与核线影像生成
左核线的确定
共面条件法: 从核线定义出发，直接在倾斜像片上提取同名核线。