数字摄影测量复习题

数字摄影测量复习思考题1、数字摄影测量：摄影测量学是利用光学或数码摄影机获取的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质、及相互关系的一门学科。2、采样 ：对于传统的光学影像数字化得到的数字影像，或直接获得的数字影像，不可能对理论上每一个点都取其灰度值，只能将实际的灰度函数离散化，对相隔一定间隔的“点”测其灰度值，这种对实际连续函数模型离散化的量测过程就是采样。3、线特征提取算子：指影像的“边缘”与“线”。“边缘”指影像局部区特征不相同的那些区域间的分界线，“线”则是具有很小宽度的其中间区域具有相同的影像特征的边缘对，也就是距离很小的一对边缘构成一条线，线特征提取算子也叫边缘检测算子。4、核面：通过摄影基线与任一物方点所作的平面称为通过该点的核面。5、数字影像：数字影像又称数字图像。即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵，每个点称为像元。7、核线影像：从原始图像沿核线重采样得到的没有上下视差的图像8、点特征提取算子：运用某种算法是使图像中独立像点更为突出的算子，又被称为兴趣算子或有利算子，主要用于提取我们感兴趣的点。9、重采样：当欲知不位于矩阵点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插，此时称为重采样。10、采样定理：既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，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x).二、填空题1、采样孔径大可以获得 较高 信噪比，但会_损失信号的高频部分_2、模拟影像的数字化主要由 采样 与 量化 两个过程来完成。3、Laplace算子是 高通 滤波器，因此对影像 噪声 非常敏感。4、核线重排列时，可以在_“水平”影像上_获取核线影像，也可以在 倾斜影像上 获取核线影像。5、北方向差分算子、 纵横方向和对角方向可同时检测的二阶差分算子的卷积核分别为_和_。6、Hough变换是用来检测图像中直线、圆等且其形状能够_用一定函数关系描述_的曲线。7、采样间隔越大图像分辨率越_低_，数据量会越_小_。8、确定同名核线有_基于数字影像几何纠正_的核线关系_基于共面条件的核线关系 两种方法。9、在数字影像特征提取算法中，适合进行圆点定位的是_点特征提取_算子。10、Forstner算子计算各像素的_Robert梯度_和像素为中心的一个窗口的协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。12、-1 2 -1是提取_线特征_的_横向二阶差分_算子的卷积核。14、数字摄影测量将影像特征分为_点特征_、_线特征_和_面特征_。15、数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何特性与 物理属性，即量测与理解。16、边缘检测，通常是检测_一阶导数（或差分）最大 或 二阶导数为零_的点。17、Moravec算子 是在四个主要方向上，选择具有最大最小灰度方差的点作为特征点。三、简答题1、什么是同名核线？试叙述一种确定同名核线的方法（并给出主要公式）？答：）基于数字影像几何纠正的核线关系在水平像片上，同一核线上的像点其坐标值v为常数，以v=c代入得若以等间隔取一系列的u值， ，2 ，k ，(k+1) ，即得一系列的像点坐标(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3)，这些点都在左方倾斜像片P的核线上。同样在右片上由于在“水平”像片上，右片的同名核线的v坐标相等，以vvc代入右片共线方程得：2、如何根据采样定理确定采样间隔？采样 ：对实际连续函数模型离散化的量测过程采样定理：为了避免混淆现象,选取采样间隔x时应使满足1/(2x)fl,或x1/(2fl)，这就是Shannon采样定理,即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,则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。此时称fl为截止频率或奈奎斯特(Nyquist)频率。3.叙述Wong-Ttrinder定位算子的基本思想。答：1）利用二值图像重心对圆点进行定位、2）利用阈值T（最小灰度值十平均灰度值）/2将窗口中的影像二值化、3）计算目标重心坐标（x，y）与圆度 r.4）当r小于阈值时，目标不是圆；否则圆心为（x，y）4、 请叙述Forstner算子提取点特征的基本原理？Forstner算子：l）计算各像素的Roberts梯度 2）计算11（如55或更大）窗口中灰度的协方差矩阵3）计算兴趣值q与权值4）确定待选点5）选取极值点特点:能给出特征点的类型且精度较高，但较复杂5.为采样间隔，用双线性插值计算。6、获取核线影像的目的是什么？叙述获取核线影像的基本过程并写出主要公式。（任选一种方法）答：由于在一般情况下数字影像的扫描行与核线并不重合，为了获取核线的灰度序列，必须对原始数字影像灰度进行重采样。7、什么叫影像重采样？常用影像重采样的方法有哪些？试比较这些方法的优缺点。答：影像重采样：欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插，称为重采样,即在原采样的基础上再一次采样重采样的方法：双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法最邻近内插法：计算简单，速度快；精度最低双线性内插法：计算量适中；需要附近4个像元参加计算；中误差较大，精度较低双三次卷积法：是理论上最优的Sinc函数的有效近似；计算量较大；需要附近16个像元参加计算；精度高，中误差为双线性的1/3。8.常用的点特征提取的经典算子有哪些？请任选一种算子叙述其基本原理（包括主要公式）。答：Moravec算子与Forstner算子Moravec算子：（1）计算各像元的兴趣值IV、2）给定一经验阈值，将兴趣值大于该阈值的点（即兴趣值计算窗口的中心点）作为候选点、3）选取候选点中的极值点作为特征点.在一定大小的窗口内（可不同于兴趣值计算窗口），将候选点中兴趣值不是最大者均去掉，仅留下一个兴趣值最大者，该像素即为一个特征点。特点：在四个主要方向上，选取具有最大-最小灰度方差的点作为特征点。Forstner算子：l）计算各像素的Roberts梯度 2）计算11（如55或更大）窗口中灰度的协方差矩阵3）计算兴趣值q与权值4）确定待选点5）选取极值点特点:能给出特征点的类型且精度较高，但较复杂9、叙述Hough变换的基本原理和主要过程？答：原理：是将影像空间中的曲线变换到参数空间中，通过检测参数空间中的极值点，确定出该曲线的描述参数，从而提取影像中的规则曲线。 过程：1）对影像进行预处理提取特征并计算其梯度方向.2）将(q，r)参数平面量化，设置二维累计矩阵H(qi，rj)3）边缘细化，即在边缘点的梯度方向上保留极值点而剔除那些非极值点4）对每一边缘点，以其梯度方向为中心，设置一小区间Yo-oJ，Yo+o5）对累计矩阵进行阈值检测，将大于阈值的点作为备选点6）取累计矩阵中备选点中的极大值点为所需的峰值点，即所检测直线的参数。（，）四、论述题1、谈谈数字摄影测量与模拟摄影测量、解析摄影测量的区别有哪些？未来的的发展趋势是什么？答：模拟摄影测量使用物理投影方式，使用纯光学、机械型的模拟测图装置，时完全的手工操作。解析摄影测量使用的时数字投影方式，是由计算机控制的