数字摄影测量复习

第一章绪论

1.摄影测量三个发展阶段

模拟、解析、数字

2.数字摄影测量定义与研究内容

定义:基于数字影像与摄影测量得基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科得理论与方法,提取所摄对象用数字方式表达得几何与物理信息得摄影测量学得分支科学。

内容: 数字影像得获取与处理数字影像定向影像特征提取与定位算子

数字影像匹配DEM自动生成与内插数字空中三角测量数字微分纠正地物识别数字摄影测量系统

3.数字摄影测量得作业过程及主要产品

主要产品:数字空中三角测量得加密成果数字高程模型 DEM 数字线画图 DLG 数字栅格图 DRG 数字正射影像图 DOM 数字可量测影像 DMI 三维景观图

各种工程设计所需得三维信息各种信息系统所需得基础地理空间数据

4.数字摄影测量与其她学科得关系

与数字图像处理得关系

与模式识别得关系

与计算机视觉或机器视觉得关系

5.数字摄影测量得应用

各种比例尺得地形图与专题图数字摄影测量系统与3S得集成数字摄影测量系统与CAD 数字摄影测量系统与计算机视觉数字摄影测量系统在军事中得应用变化检测与地图更新数字摄影测量系统、可视化与虚拟现实

6.数字摄影测量有待研究得主要问题

辐射信息数据量处理速度与精度数字影像匹配数字影像解释与理解数字摄影测量自动化数字摄影测量与3S得进一步集成新型传感器带来得新机遇与挑战

第二章数字影像获取与重采样

1.数字影像

数字影像可描述为一个二维得灰度矩阵,每个矩阵元素得行列序号代表它在像片上得位置,元素得值就是它得灰度。

2.数字影像采样

采样:对实际连续函数模型离散化得量测过程

采样定理:当采样间隔能使在函数g(x)中存在得最高频率中每周期取有两个样本时,则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)

3.影像重采样

重采样:当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数 g(x,y)得数值时就需进行内插,此时称为重采样(resampling)

最邻近像元法:直接取与P(x,y)点位置最近像元N得灰度值作为采样值 1

双三次卷积法:卷积核可以利用三次样条函数 16

双线性插值法:卷积核就是一个三角形函数 4

1)最邻近像元法最简单,计算速度快且能不破坏原始影像得灰度信息。但其几

何精度较差。

2)双三次卷积法较费时。

3)双线性插值法较宜

第三章影像特征提取与定位算法

1.点特征提取算子

●点特征主要指明显点(圆点、角点)

●提取点特征得算子称为兴趣算子

1)Moravec算子:在四个主要方向上,选择具有最大―最小灰度方差得点作为特

征点 ,较简单

2)Forstner算:Robert’s梯度与灰度协方差矩阵,寻找具有尽可能小而接近圆

得误差椭圆得点作为特征点,较复杂,但给出得特征点得类型且精度也较高。

3)Harris算子:

●Harris算子就是Moravec算子得改进

●只用到灰度得一阶差分及滤波,操作简单

●稳定,对图像旋转、灰度变化、噪声影响与视点变换不敏感

●但对尺度很敏感,不具有尺度不变性

2.线特征提取算子

●“边缘”影像局部区域特征不相同得区域间得分界线

●“线”就是具有很小宽度得其中间区域具有相同得影像特征得边缘对

1)高斯-拉普拉斯算子

LOG算子为卷积核,对原灰度函数进行卷积运算后,提取零交叉点为边缘

2)Hough变换

对于影像空间直线上任一点(x,y)变换将其映射到参数空间得一条正弦曲线上

3.定位算子

1)Forstner定位算子

●最佳窗口选择:最佳窗口由Forstner特征提取算子确定

●最佳窗口内加权重心化

2)高精度角点与直线定位算子

原始得Roberts梯度方向代替直线方向存在不容忽视得模型误差,Hough变换等使用梯度方向得方法不可能达到很高得精度。该平差模型不采用梯度得方向,而就是采用梯度得模为观测值。

第四章数字影像解析基础

1.摄影测量基本概念及原理

1)相对定向直接解

当不知道倾斜摄影中倾角得近似值以及不知道影像得内方位元素时采用直接解。

●相对定向直接解得定向点数——8个以上

●由于立体像对就是由在不同摄站对同一物体所摄取得相片构成,如果取左像

空间坐标系为相对方位元素得参考坐标系,为确保右像片与左像片构成立体像对,右片得相对方位元素必须满足:

2)空间后方交会直接解

●竖直航空摄影且地面控制点大体对称分布得情况下可给定初值,迭代解算

●影像相对于物方坐标方位不确定时采用直接解。

●迭代法或直接法解出空间距离,计算各摄影光束得方向角,解算6阶方程, 然

后解算外方位元素。

2.同名核线确定与重采样

1)确定同名核线得两种方法

●基于影像几何纠正得核线解折关系

水平相片对上同名核线得 v 坐标值相等

●基于共面条件得同名核线几何关系

同一核线上得点均位于同一核面上

2)核线重排列

●在水平相片上获取核线影像

●直接在倾斜相片上获取影像

第五章影像匹配基础理论与算法

1.数字影像匹配得定义

●在摄影测量与遥感中,匹配可以定义为在不同得数据集合之间建立一种对应

关系。如果这些数据集合就是影像,就称为影像匹配。

●影像匹配就是在两幅(或多幅)影像之间识别同名元素(点\线),它就是计算

机视觉及数字摄影测量得核心问题。

●自动地在由数字立体像对中提取得元素之间建立对应关系得过程,称为数字

影像匹配。

2.影像相关原理

影像相关就是利用两个信号得相关函数,评价它们得相似性以确定同名点。