全数字摄影测量基础解析PPT教学课件

卷积核是一个三角形函数
y1
y2
y
a
x1
11 y x 12
P
x2
13 b 14
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x
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三.影像重采样理论
g 1 2[ (x1) (y1)g1(y1)x1g2 x1y1g3(x1)y1g4]
影像灰度内插方法：双线性内插法、双三次卷积法 及最邻近像元法。
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四.影像数字化器
数字相关技术：电信号转化为数字信号，由计算机
实现202相0/10关/16运算
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二. 数字摄影测量的概念
利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像 点，再通过解析计算，进行内定向、相对定向和绝 对定向，建立数字立体模型，从而建立数字高程模 型，绘制等高线，制作正射影像以及为地理信息系 统提供基础信息等的工作。
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三. 数字摄影测量系统(DPS)或 数字摄影测量工作站(DPW)
普通计算机影像数据处理系统
软件：影像数据处理软件系统
硬件：影像数字化装置、影像或图形输出装置、电 子计算机(微机或工作站)
自动化功能还有限，很多工作还要人工参与。
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第二节 数字影像及 数字影像重采样
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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。
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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。
2则020认/10/为16 (c，r)为同名点。此处，i=4，j=4。
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二. 基于灰度的数字影像相关
2.一维相关
在核线影像上，只需要进行一维搜索。
目标区的选择：理论上，目标窗和搜索窗均可以是一 维窗口。但是，由于两影像窗口的相似性测度一般是 统计量，目标窗口中的像素不应太少；若目标区长， 由于一般情况下，灰度信号的重心与几何重心并不重 合，而相关函数的高峰值总是与最强信号一致，加之 影像的几何变形，就会产生相关误差。
坐标组成误差方程式，平差解算。
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三.影像重采样理论
求解不在原始像片上的像元素中心的像点的坐标值 时的再一次采样，称为重采样(Resampling)
•••••
• • •• • •
不
•••••
在 采
•••••
样
•••••
点
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三.影像重采样理论
双线性插值法
W (x ) 1 (x )0 , x 1
矩形（或正方形）的长与
宽通常称为像素的大小
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二. 数字影像及获取方法
灰度量化的方法：将航摄像片上有可能出现的最 大灰度范围进行等分为若干个“灰度等级”，当 采样点的灰度值落在某个灰度级内，则取其为此 像素点的灰度值。
灰度等级的表示：
i2M (M 1 ,2 , ,8 )
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对摄取的航摄像片进行采样和量化，是获取数字影 像的方法之一。 形式：电子光学扫描器和固体陈列数字化器。
图8-3 滚筒式电子-光学数字化器结果示意图
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第三节 基于灰度的 数字影像相关
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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
摄影测量工作站(DPW)
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一. 影像量测方式的发展
早期的摄影测量阶段，对影像量测均需人工进行， 通过人眼与脑对影像进行人工定位、匹配与识别。
现阶段，计算机技术的发展，逐渐用计算机代替人 工完成一些摄影测量任务，即自动化测图。
电子相关技术：将像片上的灰度信号转化为电信号
光学相关技术
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主要内容
影像灰度 数字影像及获取方法 数字影像重采样 影像数字化器
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一. 影像灰度
F0
底
F
片
图8-1 底片透光能力
透光率T： T F阻光率O： F0
O F0 F
影像灰度：DlgO
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二. 数字影像及获取方法
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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。
以影像信号分布最相似的区域为同名区域，同名区
域的中心点为同名点。
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示意图
目 标 区
同名点
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第七章 数字摄影测量
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主要内容
§7.1.概述
§7.2.数字影像及数字影像重采样
§7.3.基于灰度的数字影像相关
§7.4.SIFT匹配方法
§7.5.核线相关与同名核线的确定
§7.6.数字摄影测量系统
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第一节 概述
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主要内容
影像量测方式的发展 数字摄影测量的概念 数字摄影测量系统(DPS)或数字
数字影像获取方式：直接获取；利用数字 化器对光学影像经过采样和量化而获得。 采样：将连续的灰度函数模型离散化
灰度量化：将采样得到的各像素点的灰度值取整 的过程。
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二. 数字影像及获取方法
采样
对实际连续函数模型离 散化的量测过程
样点
被量测的“点”是小的区 域----像素
采样间隔
互相 关函 数
搜 索 区
相似程
度
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影像匹配---同名点寻找
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二. 基于灰度的数字影像相关
利用计算机对数字影像进行数值计算完成影像的相关
l
1. 二维相关
n
搜
k
索
m
i,j
区
目标区
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1
2
3
测相 度似
性
4
5
6
7
8
9
c,rm aix jji ji0 0 k 2 2 l n 2 m 2 ,,,,ii0 0 2 lk 2 n 2 m 2
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二. 数字影像及获取方法
数字影像表达形式
g0,0
g
g1,0
g0,1 g0,n1
g1,1
g1,n1
gm1,0 gm1,1 gm1,n1
xx0i (i0 ,1 , n 1 ) 20y 20 /10y /10 6j (j0 ,1 , m 1 )
频率域
傅立叶变化
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二. 数字影像及获取方法
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二. 数字影像及获取方法
像素点的平面坐标：数字化影像中同一像点的像
平面坐标x，y与其扫描坐标 x, y不相等，需进行 换算(数字影像内定向)，用仿射变换公式变换
xh0h1xh2y
yk0k1xk2y h 0 、 h 1 、 h 2 、 k 0 、 k 1 、 k 2为内定向参数，其数值由
像片上四个框标点的扫描坐标及其相应的Hale Waihona Puke Baidu平面