数字摄影测量知识要点
全数字摄影测量基础
三种重采样方法比较
最邻近像元法最简单,计算速 度快且能不破坏原始影像的灰 度信息,但其几何精度较差。 前两种方法几何精度较好,但 计算时间较长,特别是双三次 卷积法较费时,在一般值况下 用双线性插值法较宜。
7.3 基于灰度的数字影像相关
主要内容:
影像相关概念
基于灰度的数字影像相关方法
一、影像相关的概念
探求左右像片影像信号相似程度,确定同名影像或目标
的过程。
分类 电子相关:利用电子电路解算相关函数的影像相关。 光学相关:利用光学方法确定相关函数的影像相关。 数字相关:利用计算机对数字影像进行数值计算方式完
成影像的相关。
基于灰度的影像相关:利用目标区和搜索区内 影像灰度矩阵进行的同名点的搜索。
误差方程式
v( x) g 2 ( x x) g1 ( x)
为解求相对移位量x,需上式进行线性化
v( x) g2 ( x) x [ g1 ( x) g2 ( x)]
离散的数字影像而言,灰度函数的导数g,2(x) 可由差分代替
g 2 ( x ) g 2 ( x ) g 2 ( x) 2
一、核线相关
同名核线
通过摄影基 线与地面所 作的平面称 为核面 核面与影像 面交线称为 核线 同名像点必 定在同名核 线上。
a1 l1 S1 S2 a2 l2
A
核线相关:沿核线方向搜索同名像点的过程。
同名像点一定位于同名核线上。因此可以将二维相 关转化为一维相关,大大减少计算工作量。
二、确定同名核线的方法
设投射在透明像片上的光通量为F0,而通过透明像片后 的光通量为F
F0
底 片
F
T O
F 透过率 F0 F0 阻光率 F
数字摄影测量学讲义资料
数字摄影测量学每一篇 摄影测量基础每一章 绪论主要内容:摄影测量学的定义,摄影测量学的分类,摄影测量要解决的基本问题,航空摄影测量的成图方法,摄影测量的成图作业工序,摄影测量的发展历程。
重点:摄影测量学的定义、分类,摄影测量要解决的基本问题,航空摄影测量测图方法,摄影测量的发展历程。
一、摄影测量学:是对研究的对象进行摄影,根据所获得的构像信息,从几何方面和物理方面加以分析研究,从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
二、分类:(一)、按研究对象:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧交向摄影测量等倾摄影测量等偏摄影测量正直摄影测量非地形摄影测量地形摄影测量 1、地形摄影测量:研究的对象是地区表面的形态,以物体与构像之间的几何关系为基础,最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。
2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量,顾名思义,研究的对象在体积和面积上较小,摄影机到摄影目标的距离较近,一般小于300m ,测量的精度相应地要求较高。
基本理论也是根据物体与构像之间的几何关系,但在处理技术上有着其特殊性。
测量成果乃是表示研究对象的一系列特征点的三维坐标值,即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。
(二)、按摄影站的位置:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧水中摄影测量地面摄影测量航空摄影测量航天摄影测量1、航天摄影测量 :利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。
2、航空摄影测量:指的是地形摄影测量,从航摄飞机上对地面进行摄影,目的在于测绘地形图。
3、地面摄影测量:包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。
前者在测绘特殊地区的地形图时常采用,后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。
4、水中摄影测量是将摄影机置于水中,对水下地表进行摄影以绘制水下地形图,这属于双介质摄影测量。
三、摄影测量要解决的基本问题:将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。
四、航空摄影测量绘制地形图的方法:⎪⎩⎪⎨⎧全能法微分法分工法综合法)(1、综合法:是摄影测量和地面地形测量相结合的测图方法。
数字摄影测量知识点总结
数字摄影测量知识点总结第一章绪论摄影测量和遥感的概念:摄影测量和遥感是一门记录、测量和解释非接触式传感器系统获得的图像及其数字表达,从而获得可靠的自然物体和环境信息的技术、科学和技术。
摄影测量与遥感的主要特点:①在像片上进行量测和解译;② 它不需要接触物体本身,受自然和地理条件的限制较小;③ 可拍摄瞬时动态物体图像;④像片及其它各类影像提供物体的大量几何信息和物理信息摄影测量学的三个发展阶段:① 模拟摄影测量(1851-1970)利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。
用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态,构成与实际地形表面成比例的几何模型,通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。
② 分析摄影测量学(1950-1980)是一门以计算机为主要手段,通过摄影照片测量和分析计算方法的交叉,研究和确定物体的形状、大小、位置、性质和关系,并提供各种摄影测量产品的科学。
③ 数字摄影测量(1970年至今)基于摄影测量的基本原理,通过对所获取的数字/数字化影像进行处理,自动(半自动)提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息,从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。
摄影测量学三个发展阶段的特点:摄影测量分类:按距离:航空航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、微距摄影测量。
根据目的:地形摄影测量、非地形摄影测量按处理手段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量单幅图像摄影测量的理论基础:共线方程和共面条件摄影测量的任务:地形测量场c各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图。
c建立各种数据库。
C提供地理信息系统和土地信息系统所需的基础数据。
非地形测量领域C生物医学C公共安全检测c古文物、古建筑c建筑物变形监测c军事侦察c矿山工程第二章单张航相机胶片分析航摄机主距:航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值,常用f表示。
摄影机的主距分为:长焦距(主距≥200mm)中焦距(主距100~200mm)短焦距(主距≤l00mm)对应的像场角分为:恒定角度(低于75°)广角(75°~100°)超广角(高于100°)摄影比例尺:是指航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距l之比。
摄影测量知识点集合
1.数字摄影测量:基于摄影测量基本原理,利用计算机对满足视觉立体条件的数字影像进行处理,获取被摄对象在目标空间的几何或物理信息的摄影测量学的分支学科。
2.数字影像:物体对太阳光电磁波的反射,以数字形式记录形成的影像。
3.数字摄影测量基本研究内容:数字影像预处理、数字影像自动定向以及数字摄影测量产品生成等阶段所涉及的理论与技术。
4.数字影像有哪些特点?这些特点反应了数字影像的哪些性质?(1)数字影像的均值与方差,均值反应了一副影像的整体亮度。
方差度量了影像的对比度。
(2)数字影像的信息熵,信息熵度量了随机变量集合的随机性程度。
(3)数字影像的矩,矩在一定条件下,关于平移、旋转及尺度是不变的。
5.什么是数字影像金字塔?怎么生成?在数字摄影测量中有哪些应用?(1)影像金字塔是数字影像分析中一种有效的数据组织和处理结构,它是一副数字影像在按一定规则递减的不同分辨率下的多个影像版本的集合。
(2)金字塔的最底层是原始数字影像。
金字塔的每一上层都可由相邻的下一层经过滤波及亚采样生成。
(3)影像处理和分析的多分辨率技术。
6.什么是数字影像重采样?他有那几个主要步骤?(1)在已有离散样本值的基础上重建连续信号,然后再利用不同的小单元对重建的连续信号进行新的细分。
最后经量化得到得到重采样的新的样本值。
这种连续信号重建再加上新的采样,在离散信号处理中即相当于原有采样格点的坐标变换。
这种采样格点的坐标变换与内插就称为数字影像的重采样。
(2)步骤:影像重建(将作为输入的离散数字影像样本重建为连续的灰度表面),几何变换或变形,滤波,采样7.同名核线:同一核面与左右影像相交形成的两条核线。
8.核面:物方点与摄影基线所确定的平面。
9.Forstner算子基本原理:将那些在影响匹配中所估计的视差精度高且精度分布均匀的点认为是兴趣点。
10.Forstner算子计算步骤:(1)计算窗口内各像素的Robert梯度(2)计算一定大小窗口中影像灰度的协方差矩阵(3)计算兴趣值q和w(4)确定待选点(5)选取极值点11.Forstner角点定位算子的原理:该算子以原点到窗口内边缘直线的距离为观测值,以梯度模平方为权,通过最小二乘原理估计交点的坐标。
数字摄影测量复习总结
数字摄影测量学复习总结第一章绪论1.摄影测量的三个发展阶段及其特点是什么答:P3的表1-12.什么是数字摄影测量它的组成部分有哪些,各有什么特点答:p4页组成部分:计算机辅助测图、影像数字化测图(混合数字摄影测量、全数字摄影测量(通用数字摄影测量、实时数字摄影测量))3.简述数字摄影测量的新进展与发展趋势。
答:p6的五点第二章数字影像获取的预处理基础1.什么是数字影像其频域表达有什么用处答:p12的定义频域表达的用处:(1)变换后的能量大部分都集中于低频谱段,有利于后续图像的压缩存储、快速传输,减少运算时间提高效率;(2)可对信号不同频率成分的能量的表达更直观,有利于影像分解和影像处理。
2.分析离散数字图像卷积的直观背景,并说明数字滤波的计算过程。
答:直观背景:p17数字滤波的计算过程:略3.如何确定数字影像的采样间隔答:采样定理:(由频率域推导而来)当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时,根据采样数据可完全恢复原函数g(x)。
4.采样函数有哪些性质有哪些直观解释答:略5.怎样对影像的灰度进行量化答:影像的灰度概念p20怎样对影像的灰度量化p216.航空数字影像获取系统有哪些特点叙述3种航空数字影像获取系统的结构与性质。
答:数字航摄仪的特点p22叙述3种航空数字影像获取系统的结构与性质:ADS\DMC\UCD\SWDC\VisionMap A37.什么是数字影像重采样常用的数字影像重采样方法有哪些各有哪些优缺点答:(1)影像内插和重采样的概念p17(2)常用的采样方法p18(最近邻内插法、双线性内插法和双三次卷积法)(3)优缺点:p20表2-1第三章数字影像解析基础1.什么是数字影像内定向为什么要数字影像内定向答:概念及目的P383.什么是单像空间后方交会计算过程主要有哪几步答:概念:p394.什么是共面条件方程利用它可以解决摄影测量中哪些问题答:p43解决的问题有:像对的相对定向与解析空中三角测量。
数字摄影测量-第一讲(基本原理)
I
D3 D1 2 D1 D3 2 D0
若 D0、D3 为扫描方向的像元灰度,则计算得 J 。框标的坐标为
I I 0 I J J 0 J
这样就使得框标的扫描坐标 I、J 达到子像元的精度。
2
<数字摄影测量>
第一讲
基本原理
昆明冶专 GIS 教研室
3
<数字摄影测量>
第一讲
基本原理
昆明冶专 GIS 教研室
形成数字等高线:根据地面规则格网 DEM,在 DEM 中跟踪每一条等高线与格网的交点, 形成离散等高线点列, 并通过对这些离散点进行光滑处理得到密集的光滑的等高线点列, 形 成数字等高线。将等高线点所经过的像元灰度赋以最大灰度值(加黑) ,计曲线不仅加黑, 还要加粗,则形成等高线图像或带等高线的数字图像。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3 图像核线数字相关
数字相关:对于图像核线数字相关,开始几条核线采用分频道的多层相关算法。开始相关 时,由于缺乏预测相关点位的视差信息,在连续的几条核线上使用分频道相关。选择其中相 关结果最好的一条核线, 并用其相邻的几条核线的相关结果剔除相关粗差和进行视差平滑处 理。以后核线的相关以此作为预测的基础,在已知核线上的视差预测待相关点位,并根据这 个预测点位对搜索区内预测点和其左右各 3 个像元位置上计算 7 个相关系数。 用几条相邻核 线组成二维目标窗口和搜索区, 搜索仍沿核线做一维搜索。 其作用是在目标区长度有限的条 件下,增加目标区和搜索区信息容量,提高相关结果的可靠性。 采用多重判据提高相关结果的可靠性: 根据分析, 单一判断可能会产生相关结果出现粗差, 可以采用相关系数、相位系数的一阶差分、目标区与搜索区像元灰度的方差、相邻相关点的 视差之差以及相关点位与预测点为之差等判据,综合确定相关点位。 粗差剔除:相关结果中粗差是难以避免的,对于相关结果必须进行粗差检测和改正。对于 低反差区域, 难以得到正确的视差; 对于一般地区, 每一个点都可以用附件若干个点的视差, 按二次曲线拟合, 检测该点的视差, 若拟合值与相关结果之差大于 3 倍标准差, 则视为粗差, 并相应地进行改正,这种方法属于后处理,可有效剔除粗差。
7全数字摄影测量基础解析
第三节 基于灰度的 数字影像相关
主要内容
概念 基于灰度的数字影像相关 基于灰度的数字影像相关方法
一. 影像相关
影像匹配
立体测图的关键:寻找同名像点在左右像片上的位 置。
模拟测图:是作业人员通过双眼不断地在左右像片 上寻找同名像点。
数字摄影测量中,以影像匹配的方法自动确定同名 像点。
左片
几何改正
右片
最
重采样
小
二
辐射畸变改正
乘
法
匹是否迭代ຫໍສະໝຸດ 配流计算最佳
程
计算参数值
匹配的点位
图
结束
三. 基于灰度的数字影像相关方法
➢二维最小二乘影像相关
➢系数 c1 1 c2 g2
c4
g2 x2
x2 a1
xg x
c6
g2 y2
y2 b0
g y
c8
g2 y2
y2 b2
yg y
c3
g2 x2
x2 a0
三. 基于灰度的数字影像相关方法
➢二维最小二乘影像相关
➢数学模型:
➢几何变形的一次畸变 x2 a0 a1x a2 y y2 b0 b1x b2 y
(8-17)
➢线性灰度畸变
g1(x, y) n1(x, y) h0 h1g2 (x2 , y2 ) n2 (x, y)
(8-18)
h0 h1g2 (a0 a1x a2 y, b0 b1x b2 y) n2 (x, y)
一. 影像相关
影像匹配
影像相关是利用互相关函数,评价两块影像的相似 性以确定同名点。
首先,取出其中以待定点为中心的小区域中的影像 信号,然后,取出其在另一幅影像中相应区域的影 像信号,计算两者的相关函数,以相关函数最大值 对应的相应区域中心点为同名点。
数字摄影测量关键技术
数字摄影测量的关键技术3.1共线方程式在摄影测量学中,为了从获得的影像确定被研究物体的位置、形状和大小及其相互关系等信息,需要了解和掌握物方和像方之间的解析关系,这对于摄影测量的解析数据处理是十分重要的。
3.1.1摄影测量中常用的坐标系摄影测量主要靠代数的方法来研究中心投影的几何问题,这主要用坐标值来表示像点和地面点,首先要选择适当坐标系。
1.像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置。
通常以像主点为坐标原点,并采用右手坐标系,x、y轴的方向按需要而定。
2.像空间坐标系为了便于进行空间坐标的变换,需要建立起描述像点在像空间的坐标系。
以投影中心S为坐标原点,x、y轴与像平面上所选定的x、y轴平行,z轴与摄影方向重合,形成像空间右手直角坐标系S—xyz,如图2-1所示。
在这个坐标系中,每个像点的z坐标都等于—f,而x、y坐标也就是像平面上的像点坐标x、y,即像点的像空间坐标为x、y、—f。
像空间坐标系是随着像片所处的空间位置而定,因此每张像片的像空间坐标系是各自独立的。
3.像空间辅助坐标系(S-XYZ)以摄站点(或投影中心)S为坐标原点,坐标轴可根据需要选定,一般以铅垂方向(或设定的某一树直方向)为Z轴,航线方向为X轴,如图2-2所示。
应用像片测图的过程中,像空间辅助坐标系是一种过渡性坐标系,它的Z轴可以取铅垂方向,也可以是某一设定的方向,而X轴通常与航线方向相适应。
4.物方空间坐标系描述物点在物方空间位置所建立的空间直角坐标系。
坐标轴系与像空间辅助坐标轴系相平行,也是一种空间右手直角坐标系,如图2-1中的A-Xp YpZp。
这也是一种过渡性的坐标系,也称摄影测量坐标系。
5.地面坐标系指地图投影坐标系,也就是国家测图所采用的高斯-克吕格三度带或六度带投影的平面直角坐标系,两者组成的空间直角坐标系是左手坐标系。
3.1.2影像的内外方位元素为了由像点反求物点,必须知道摄影是摄影物镜(或投影中心)、像片与地面三者之间的相关位置,而确定它们之间相关位置的参数称为相片的方位元素。
数字摄影测量知识要点
数字摄影测量知识要点1、在数字摄影测量中生成基于矩形网格的数字高程模型的方法有哪些?包括几个主要步骤?(P198)2、什么是正射影像的GSD?它与正射影像的比例尺和影像分辨率有何关联?用数学关系如何表达?GSD=0.1mm*Scale;Scale=f\\H;3、金字塔影像中层与层之间的坐标变换与金字塔影像的生成方法有何关系,并根据金字塔影像的生成方法,用数学方法描述金字塔影像中层与层之间的坐标变换关系4、单点最小二乘影像匹配需要何已知条件?为什么说最小二乘影像匹配方法是一种高精度的影像匹配方法?说明其理由。
已知条件:像素的灰度值作为观测值;P161最小二乘考虑像素与像素或其他地面目标之间的关系,应用这些控制条件,使其精度和可靠性有所提高,可达子像素级,并使它的解的形式不仅仅局限于传统的左右位移。
P161-162 一、简答题。
1、当量测了3、4和8个框标时,影像内定向可相应采用什么数学变换公式?并分别说明其理由。
P362、什么是金字塔影像?基于金字塔影像进行相关有什么好处?为什么?3、什么是面元素纠正,线元素纠正与点元素纠正?数字微分纠正属于哪一种纠正?(P212)4、简述机助测图数据采集的主要过程?(P241)5、影像重采样的常用方法有哪些?分别描述其计算过程,试比较他们的优缺点。
并列举出数字摄影测量中需要进行影像重采样的三个以上的不同场合?双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法。
核线重采样、数字微分纠正、立体透视图的制作、DEM的生成、等高线跟踪。
P1266、在已知了哪些条件以后可生成核线影像对?如何直接在原始倾斜影像上获取核线影像? P121; P607、为什么最小二乘影响匹配和达到很高精度?它的缺点是什么?试述单点最小二乘影像匹配的主要过程?P161-1628、如何利用含有地貌特征点,线的采样数据,建立矩形格网DEM?(P190) 二、综合1、由航空量测摄影机(航空量测摄影机的内方位元素一直)获取的一对航空立体一项对,经扫描后变成数字化数字影像,在数字摄影测量工作站上进行自动相对定向,试述:1)、自动相对定向的基本步骤有哪些,与传统的相对定向步骤有何不同?P143 and P58 2)同名点的自动量测过程和策略(p169)3)采用了哪些特征点的提取算法 (P128-130) 和高精度影像匹配算法? 4)解求的相对定向元素有几个?如何描述?(P54)2、数字摄影测量工作站有哪几部分组成?(P262硬件+软件)其中由立体影像匹配生成数字地面模型是数学摄影工作站的重要功能,获得立体模型定向参数的主要步骤有哪些?应采用了哪些特征点的提取算法和高精度影像匹配算法实现数据的点采集?矩形网格数字地面模型是如何生成的?(P211笔记)1、模型定向模型定向分为内定向、相对定向、绝对定向,定向过程即解算其定向参数。
数字摄影测量技术的原理与使用方法
数字摄影测量技术的原理与使用方法概述:随着科技的快速发展,在数字化时代,数字摄影测量技术成为了现代测绘领域中不可或缺的重要工具。
本文将介绍数字摄影测量技术的基本原理以及应用方法,着重探讨其在测绘、建筑、地理信息系统等领域的实际运用。
1. 数字摄影测量技术的基本原理数字摄影测量技术是利用数字摄影仪获取图像信息,并通过计算机软件将图像转换为真实地物的三维坐标的测量技术。
它主要包括三个基本原理:立体视觉原理、重建原理和空间定位原理。
立体视觉原理是指通过两个或多个摄影机同时拍摄同一目标物,通过计算机软件将不同视角下的图像进行匹配,确定目标物在图像中的位置和形状。
重建原理是指利用多视角的图像信息进行三维模型的重建。
通过对不同视角下的图像进行特征点匹配和三维投影,可以建立起真实物体的三维模型。
空间定位原理是指利用已知点或已知物体作为控制点,通过图像的几何关系和数学计算,推算出其他未知点或物体在三维空间中的坐标。
2. 数字摄影测量技术的使用方法数字摄影测量技术的应用方法主要包括数据采集、图像处理和数据分析。
数据采集是指通过数字摄影仪进行图像拍摄。
在进行采集前,需要选定拍摄区域、确定拍摄参数、设置地面控制点等。
随着无人机技术的普及,无人机航拍成为了目前最常见的数据采集方式。
图像处理是指将采集到的图像进行处理和优化,以提高图像的质量和精度。
图像处理主要涉及图像校正、几何纠正、镜头畸变校正等步骤。
通过这些处理,可以消除图像中的畸变,使其更加符合实际场景。
数据分析是利用图像处理后的图像数据进行测量、分析和建模。
通过对图像数据的数字化,可以获取真实物体的三维坐标、尺寸、形状等信息。
这些数据可以用于测绘、建筑设计、城市规划等领域。
3. 数字摄影测量技术的应用领域数字摄影测量技术被广泛应用于测绘、建筑、地理信息系统等领域。
以下是一些典型的应用案例:测绘领域:数字摄影测量技术能够高效地获取地表的三维数据,可以用于制图、地形分析、遥感影像匹配等方面。
数字摄影测量技术的基本原理与操作要点
数字摄影测量技术的基本原理与操作要点引言随着科技的发展,数字摄影测量技术在测绘、建筑、地理信息系统等领域得到了广泛应用。
它相对于传统的摄影测量技术拥有更高的精度和效率,可以快速获取大量的三维数据,并进行准确的测量与分析。
本文将介绍数字摄影测量技术的基本原理与操作要点,帮助读者更好地了解并应用该技术。
一、数字摄影测量技术的基本原理1.1 相机投影原理数字摄影测量技术是利用相机的投影原理进行测量的。
相机将三维空间中的景物投影到二维的成像平面上,通过测量成像平面上的像点的位置和对应的三维坐标信息,可以计算出景物在空间中的几何形状和位置。
1.2 特征点匹配与跟踪为了确定像点在成像平面上的位置,需要通过特征点匹配与跟踪的方法来找到对应的像点。
这个过程要求图像中的特征点在不同图像中能够稳定地被识别和跟踪。
1.3 空间三角法在确定了像点在成像平面上的位置后,通过空间三角法可以计算出景物在空间中的几何形状和位置。
根据不同的摄影测量需求,可以采用不同的三角法进行测量。
二、数字摄影测量技术的操作要点2.1 相机校准在进行数字摄影测量前,需要对相机进行校准。
相机的校准主要包括内部参数与外参数的标定。
内部参数是指相机的焦距、主点位置等固有参数,而外参数是指相机的旋转角度、平移向量等位置参数。
相机的校准对测量精度和稳定性至关重要。
2.2 像点提取在进行特征点匹配与跟踪前,需要从图像中提取出有用的特征点。
常用的特征点提取算法包括Harris角点检测、SIFT和SURF等算法。
根据实际情况选择合适的算法,提取出稳定而且具有代表性的特征点。
2.3 特征点匹配与跟踪特征点匹配与跟踪是数字摄影测量的关键步骤。
在进行特征点匹配时,可以采用基于特征描述子的算法,如SIFT、SURF等进行匹配。
匹配成功后,使用光流法或追踪算法进行特征点的跟踪。
2.4 空间三角法测量在特征点的匹配与跟踪得到了像点的位置信息后,可以利用空间三角法进行测量。
数字摄影测量重点
摄影测量的三个阶段:模拟测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
数字摄影测量定义:以数字影像为数据源,根据摄影测量原理,通过计算机软件处理获取被摄物体的形状、大小、位置及其性质的技术。
数字影像获取方式主要有两种:模拟像片的数字化与数字相机直接获取数字影像。
数字化过程两个离散过程:采样、量化。
数字影像的均值与方差:均值反映了一幅影像的整体亮度,方差度量了影像的对比度。
信息熵:信息熵度量了随机变量集合的随机性程度,这种随机性程度说明了影像所包含的信息容量。
将熵的概念应用于数字影像,它度量了灰度值的不确定性程度。
数字影像内插:根据已有的离散样本值确定不位于采样格点位置处影像函数值的过程。
内插利用内插函数对离散信号样本进行平滑,从而重建原始信号在采样过程中丢失的信息。
数字影像的重采样:在已有离散样本值的基础上重建连续信号,然后再用不同的小单元对重建的连续信号进行新的细分,最后经量化得到重采样后新的样本值。
这种采样格点的坐标变换和内插称为数字影像的重采样。
插值与重采样的联系与区别:插值:在已知坐标系统内,估计未知点的函数值,不涉及坐标变换;重采样:先将已知坐标系统变换到另一坐标系统,然后估计函数在新坐标系统下的数值;数字影像重采样两个步骤:影像重建和采样。
影像重建:将作为输入的离散数字影像样本重建为连续灰度表面。
重采样方法有:最邻近内插法、双线性内插法、双三次卷积法。
点特征:就是影像曲面上具有确定的、明显表现(或特殊性质)的像点,如灰度值变化明显的点或亮度特别明显的小区域、边缘的交点及一些区域或轮廓的角点等。
有时也称为兴趣点。
什么是好的角点检测算法?检测出图像中“真实的”角点;准确的定位性能;很高的重复检测率(稳定性好);具有对噪声的鲁棒性;具有较高的计算效率。
Moravec Operator算法流程(1)以像素点(x,y)为中心的w×w窗口内,计算该像素在各个方向上的强度变化:(2)得出每个点的强度变化(3)将所有C(x,y)低于阈值T的像素点的像素值置为0,大于阈值T的像素点为候选点;(4)运用“局部抑制非最大”求得局部最大值,即为角点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数字摄影测量知识要点
1、在数字摄影测量中生成基于矩形网格的数字高程模型的方法有哪些?包括几个主要步骤?(P198)
2、什么是正射影像的GSD?它与正射影像的比例尺和影像分辨率有何关联?用数学关系如何表达?GSD=*Scale;Scale=f\\H;
3、金字塔影像中层与层之间的坐标变换与金字塔影像的生成方法有何关系,并根据金字塔影像的生成方法,用数学方法描述金字塔影像中层与层之间的坐标变换关系
4、单点最小二乘影像匹配需要何已知条件?为什么说最小二乘影像匹配方法是一种高精度的影像匹配方法?说明其理。
已知条件:像素的灰度值作为观测值;P161 最小二乘考虑像素与像素或其他地面目标之间的关系,应用这些控制条件,使其精度和可靠性有所提高,可达子像素级,并使它的解的形式不仅
仅局限于传统的左右位移。
P161-162 一、简答题。
1、当量测了3、4和8个框标时,影像内定向可相应采用什么数学变换公式?并分别说明其理。
P36 2、什么是金字塔影像?基于金字塔影像进行相关有什么好处?为什么?3、什么是面元素纠正,线元素纠正与点元素纠正?数字微分纠正属于哪一种纠正?4、简述机助测图数据采集的主要过程?(P241) 5、影像重采样的常用方法有哪些?分别描述其计算过程,试比较他们的优缺点。
并列举出数字摄影测量中需要进行影像重采样的三个以上的不同场合?双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法。
核线重采样、数字微分纠正、立体透视图的制作、DEM的生成、等高线跟踪。
P126 6、在已知了哪些条件以后可生成核线影像对?如何直接在原始倾斜影像上获取核线影像?P121; P60 7、为什么最小二乘影响匹配和达到很高精度?它的缺点是什么?试述单点最小
二乘影像匹配的主要过程?P161-162 8、如何利用含有地貌特征点,线的采样数据,建立矩形格网DEM?(P190) 二、综合1、航空量测摄影机获取的一对航空立体一项对,经扫描后变成数字化数字影像,在数字摄影测量工作站上进行自动相对定向,试述:1)、自动相对定向的基本步骤有哪些,与传统的相对定向步骤有何不同?P143 and P58 2)同名点的自动量测过程和策略(p169) 3)采用了哪些特征点的提取算法(P128-130) 和高精度影像匹配算法?4)解求的相对定向元素有几个?如何描述?(P54) 2、数字摄影测量工作站有哪几部分组成?其中立体影像匹配生成数字地面模型是数学摄影工作站的重要功能,获得立体模型定向参数的主要步骤有哪些?应采用了哪些特征点的提取算法和高精度影像匹配算法实现数据的点采集?矩形网格数字地面模型是如何生成的?1、模型定向模型定向分为内定向、相对定向、绝对
定向,定向过程即解算其定向参数。
内定向是建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系,求取转换参数的过程。
而相对定向则是利用二维相关,自动在相邻影像上识别同名点,计算相对定向参数。
绝对定向是通过量取地面控制点对应的像点坐标,解算模型的外方位元素,将模型纳入到大地坐标系中。
2、核线影像生成及重采样在一个立体模型中,地面上任意一点与两摄站中心构成的平面与左右影像面的交线称为左右核线,沿核线方向对原始影像重新采集的影像称为核线影像。
非水平核线重采样是基于模型相对定向结果,遵循核线原理对左右原始影像沿核线方向保持X 不变在Y 方向进行核线重采样,这样所生成的核线影像保持了原始影像同样的信息量和属性。
3、影像匹配及产品生成影像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。
在影像匹配结果的基础上,即可进行DEM、正射影像、
等高线、等高线叠合正射影像的产品生成。
4、影像镶嵌对若干幅互为邻接的影像通过几何镶嵌、色调调整、去重叠等处理,拼接为统一影像的处理过程称为影像镶嵌。
镶嵌的两个关键问题是:1、如何在几何上将多幅不同的影像连接在一起;2、如何保证拼接后的图像反差一致,色调相近,没有明显的接缝。
5、IGS数字化测图数字影像测图是利用计算机代替解析测图仪、用数字影像代替模拟相片、用数字光标代替光学光标,直接在计算机上进行解析测图的作业方法。
而交互式数字影像测图系统,主要用于地物量测。
该系统从立体影像或正射影像上对目标进行数据采集及编辑,生成三维数字测图文件,并按标准的制图符号输出为矢量图。