之二、数字摄影测量之核线相关.ppt

第八章 数字摄影测量,基于核线的影像匹配 前面讨论了基于二维影像窗口的相关算法。如果能够利用空间成像的某些性质，将二维相关转化为一维相关，就会使得影像匹配的效率与可靠性都得到提高。那么这个空间成像的某些性质具体是指什么呢？,核面：左、右摄影中心S和S与某一地面点P所构成的平面即点P与基线B构成的平面。 核线：过某点P的核面与左、右影像的交线，分别称为左核线和右核平线。 主核面：左、右像主点分别与基线构成的平面，分别称为左主核面和右主核面。,主核线：左、右主核面分别与左、右影像平面的交线分别称为左主核线和右主核线。 垂核面：由基线与像底点构成的核面，因为左、右影像的底点与摄影基线位于同一铅垂面内，所以，一个像对只有一个垂核面。 垂核线：垂核面与左、右影像面的交线，分别称为左垂核线和右垂核线。 核点；在计算机视觉领域被称为极点，是指摄影中心连线SS延长线与左、右影像的交点，并分别称为左、右核点（极点）。,为了讨论核线的性质，先引人一个概念： 理想像对；平行于摄影基线的“相对水平”的影像对。 核线的基本性质可以归纳如下： （1）在倾斜影像上的所有核线相互不平行，旦交于核点（极点）。 （2）在理想影像平面上，所有核线相互平行，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。 （3）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。,核线几何关系解析 如前所述，影像上的所有核线是互相不平行的，它们交于核点；但是，如果将核线投影到一对“理想像对”上，则在理想像对上的所有核线相互平行。如图所示p1和p2为倾斜立体像对，p1和p2为平行于摄影基线B的理想像对ab和cd分别为左右倾斜像对上的核线，ab和cd是ab和cd分别在左右理想影像上的投影。,可以看出影像上的核线以及影像对之间的核线均相互平行，因此利用这一特性我们就有可能在相对水平像片上建立规则的格网，它的行就是核线，核线上像元素的灰度可由它对应的实际像片上的灰度求得。 设倾斜影像上的坐标系为（x,y）与（x,y)；理想影像上的坐标系为（u,v）：与（u,v），按照共线方程有：,式中的外方位元素可以由单独像对相对定向求得， 显然在理想影像像对上，v可视为常数，同时将属于外方位元素的项合并整理，得： 其中：,在以上讨论的基础上，可得核线影像生成过程如下： （1）在内定向的基础上按照单独像对相对定向的方法进行相对定向，求得五个相对定向元素。 （2）根据相对定向的结果，将原始影像的四个角点投影到核线影像平面上，以确定核线影像的范围。 （3）在确定某一行核线影像的坐标v之后，以等间隔取一系列u值：,2,3 按(a)式解求的一系列的像点坐标(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3) 并内定向出这些点的原始影像坐标。 （4）得到原始影像坐标后，并不一定处于某一个像素的整数位置上，需要进行重采样，将这些像点经重采样后的灰度直接赋子核线影像。,核线相关 核线相关是一种一维相关，其目标区和搜索区分别位于左、右同名核线上，均为一维的影像窗口， 为了沿同名核线搜索同名点。在左核线上建立一个目标区，该目标区中心就是目标点，目标区的长度为n个像元素（n为奇数）；另