数字摄影测量学习题总结

1 .模拟图像的数字化主要在(采样)和(量化)两个过程中完成。2 .当图像分辨率为25lps/mm的面部照片被数字化时，最佳采样间隔为()微米。3、当实际构建金字塔图像时，常用( )或( )个元素来求平均值，而最常用的是用( )个元素来求平均值。4、数码摄影测量将图像特征分为(点特征)、(线特征)和(面特征)。5、Laplace算子由于是( )滤波器，对图像( )非常敏感。6、灰度图像匹配的相似性测度主要是()、()、()、()、()等。7 .数码摄影测量系统的硬件主要由()、()和()等构成。 手柄、脚盘、脚踏、接口盒、立体声发生器、立体眼镜8、最小二乘匹配同时考虑(局部影像的灰度失真和几何失真)，因此具有高匹配精度。数码摄影测量和摄影测量有什么联系和区别？2、DEM有几种主要形式，优缺点分别是什么(6点)什么是图像匹配？ 基于灰度图像匹配的基本过程如何？ (6分)图像匹配是用于在两个或多个图像之间标识相同名称元素(点)的过程，而且是计算机视觉和数字照片测量的核心问题。4、什么是点特征提取算子？ 主要特征提取运算符是什么(6点)点特征提取运算符是用一种算法更强调图像中的独立点的运算符，也称为兴趣运算符或有利运算符，主要用于提取我们感兴趣的点(角点、点等)。Moravec运算符哈里斯运算符Forstner运算符SUSAN运算符5、DEM在测绘中有什么应用？ (6分)制作等高线、坡度、倾斜地图、立体透视图、正射影像图、立体景观图、立体匹配表、立体地形模型、地图的修理侧。1、试验直接法和间接法的数字微分纠正的特点和间接法纠正的主要过程。 (10分)2“灰度差的平方和最小”图像匹配和“最小平方”图像匹配的相同点和不同点进行试验。3 .填写下图所示的画面检索表(10点)图形编号后方指针1234什么是数码摄影测量？定义1 :根据数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科理论和方法，提取被摄体以数字方式表现的几何和物理信息摄影测量的分支学科。定义2 :根据数字影像，计算机分析处理被摄物体的形状、大小、位置及其决定性质的技术，具有全数字的特征。2、数码摄影测量与摄影测量的关系是什么？数码相片测量是指从相片测量和遥感得到的数据中，利用数码相片图像和数码图像，在计算机上进行各种数值、图像和图像处理，研究目标几何学和物理特性，得到各种形式的数码产品和可视化产品。3 .将辐射信息应用于摄影测量的好处是什么？什么是数字影像？数字影像也称为数字影像，是物体的电磁波放射能的两位数字阵列显示，是计算机处理方便的影像形式。数字图像是灰度矩阵，矩阵的每个元素都是灰度值，对应于光学图像或实体的小区域，称为像素，每个像素的灰度值表示对图像进行采样和量化后的“灰度”。5、数字图像和模拟图像各自的特征是什么？数字视频：(指完全规则数字量集合表示的物理图案)灰度动态范围大，密度分辨率相对高，线性好，层次丰富，可后处理，辐射剂量大。仿真影像：(一个直观物理量连续，指图像表现另一物理特性的模式)连续、直观、获取方便、图像表现具有概观性和实时动态获取的特征。差异：模拟图像重现性差，图像无法变化或处理时灰度动态范围小。什么是采样？ 什么是量化？ 量化水平对图像质量有什么影响？离散化实际连续函数模型的测量过程是抽样。量化过程是将采样图像的密度以特定规则转换为整数值的过程。(1)对于第一图像，当量化级q固定时，采样点MN显着影响图像质量。 采样点数越多，画质越好的采样点数减少时，曲线图上的块效果越显着。(2)类似地，当图像采样点数目固定时，使用不同量化级数的图像质量不同。 量化级数越多，图像质量越好，量化级数越少，图像质量越差，在量化级数最小的极端的情况下，可以产生二值图像的伪轮廓。什么是采样定理？ 在实际生产中如何决定扫描间隔？采样定理说明采样频率与信号频谱的关系，是连续信号离散化的基本依据在采样定理：的模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于最大频率fmax的两倍时，即当fs.max=2fmax时，采样后的数字信号完全保持原始的信号内的信息，最大信号频率通常为2.56-4倍什么是图像重采样？一般的图像重采样方法是什么？ 比较一下这些方法的优缺点。想知道不在矩阵(采样)点的原始函数g(x，y )的数值时需要插值，此时称为重采样。 指的是根据原来的取样重新取样。方法：最近插值法：计算简单，速度快，精度最低双线性插值法：计算量恰好附近的4个像素需要参加计算中误差大，精度低二次卷积法：理论上最佳Sinc函数的有效逼近即计算量大的近16个像素需要参与计算的精度高，中误差为双线性的1/3什么是数字图像金字塔？ 如何形成数字图像金字塔？ 那个角色是什么在不同分辨率下以不同维度表现相同数字图像的多层数据结构被称为数字图像金字塔。要生成图像金字塔，请首先对其进行平滑处理，然后重新采样到粗糙的网格空间，以便快速减小图像大小。 通常的方法是在从上一个图层变更为下一个图层时，将网格大小加倍。最简单的方法是通过对第k-1层的对应位置的像素赋予第k层的22个区域内的像素灰度平均值，通过在空间域中进行平滑化或平均滤波来实现另一种方法是表现平滑前后图像的差异。数字图像低通滤波器3354子采样3354低分辨率图像多级图像匹配、快速阅读和其他10、为什么最小二乘匹配被称为高精度匹配？ 那个缺点是什么最小二乘图像匹配是基于灰度的图像匹配，同时考虑局部图像的灰度失真和几何失真，通过迭代使灰度误差的二乘和最小化，决定共轭实体的图像匹配方法。 最小二乘影像匹配的优点是精度高，可以从1/10达到1/100像素，缺点是初始值需要精度，重复时间长。11、“灰度差的平方和最小”的图像匹配和“最小二乘法”的图像匹配有什么共同点和不同点？最小二乘图像匹配是基于灰度的图像匹配，同时考虑局部图像的灰度失真和几何失真，通过迭代使灰度误差的二乘和最小化，决定共轭实体的图像匹配方法。12 .通过多幅带共线条件的最小二乘影像匹配，试着分析未知数和误差方程式的个数。什么是特征匹配？ 与基于灰度的图像匹配有什么区别？将图像上提取的特征量作为匹配对象，以特征量的记述参数为基础，计算不同图像上的特征量之间的类似性测度，从而实现与同名特征量对应的图像匹配方法，称为基于特征量的图像匹配(Feature-Based Image Matching )。基于灰度的图像匹配(Area-Based Image Matching，Gray-Scale Based Image Matching )是将数字图像的局部范围内的灰度值及其分布作为匹配对象，通过计算相似性测度而计算立体图像对上的灰度值和其分布的图像匹配对象14、基于灰度的影像匹配相似性测度有哪些特征？一个相关函数测度的计算简单，可以不考虑几何失真的影响而不考虑灰度失真的影响，并且如果没有几何失真和灰度失真，则可以生成伪注册。虽然双协方差函数测度的计算相对简单，且不考虑几何变形的影响，但是如果两个视频图像的灰度强度的平均值有一定差异，则可以不受影响，但是灰度对比度的延伸可以影响。3相关系数测度的计算很复杂，几何变形的影响不受灰度线性失真的影响4差均方和测度的计算不考虑几何变形的影响，也不考虑灰度失真的影响5差绝对和测度计算没有考虑几何变形的影响，没有考虑灰度失真的影响15 .这证明在立体图像对象的所有左和右图像的灰度级均线性地扩展之后，相关系数不改变请参照那个计算公式16 .阐述基于灰度的视频匹配的一般过程。1 .在左图像上选择匹配点，称为目标点2 .以目标点为中心，打开一定大小的窗口，称为目标窗口。3 .根据图像重叠范围和其它先验知识，可能存在右图像和左图像上的相同点的范围被称为搜索区域4 .以搜索区域内的各点为中心，打开相同大小的窗口，称为搜索窗口5 .对于每个搜索窗口，计算相关系数，其为目标窗口与搜索窗口之间的相似度6 .一种对准窗口，即共轭窗口，其具有对应于最大相关系数值的匹配窗口作为目标窗口。 同时，对准窗的中心像素成为目标点的对准点或共轭点。7 .进行精度评估并在需要子像素的精度时采取内插措施17 .阐述基于物体侧影像匹配(VLL法)的基本思想和主要过程。基本思想：物体侧有垂直线轨迹(VLL-Vertical Line Locus )，其投影在影像上的是直线。 也就是说，VLL与地面交点a的影像上的构图必定处于“投影差”。主要流程(1)根据给定的(x，y )、Zmin、海拔精度要求确定Z(2)计算zi，(xi，yi )，(Xi，yi)；(3)计算I等相关测度(4)寻找k这样的最佳匹配值使用最佳匹配值和邻接匹配值拟合抛物线，将与该极值对应的高程作为计算点的高程，或者在更小的z下重复以上的过程。18 .导出全像素匹配的精度进行说明。19 .利用相关系数拟合试导出用于提高匹配精度的理论方程。20 .制作相关系数匹配的程度框图，用c语言制作该程序并调试。21、什么是特征？22、试验Moravec算子和Forstner算子的原理、计算过程及各自的特点。第一个是Moravec点特征提取算子基本原理：考虑某点与周围像素的灰度差，以在4个方向上具有最小-最大灰度方差的点为特征点。具体的实现步骤：1)计算各像素的兴趣值IV(Interest Value )。2 )给出经验阈值，将兴趣值大于阈值的点作为候补点3 )选择候补点的极值点作为特征点在一定大小的窗口内，删除候补点的中兴兴趣值不是最大的全部，只留下兴趣值最大的，该像素是特征点“抑制局部不是最大”第二类： Frstner点特征提取算子基本原理：计算各像素的Roberts梯度和以像素(c，r )为中心的一个窗的灰度协方差矩阵，找出图像中尽可能小且具有接近圆的误差椭圆的点作为特征点具体步骤：1)以某像素为中心，打开一定大小窗口2 )计算各像素的Roberts梯度3 )计算窗口中的灰度的协方差矩阵4 )计算兴趣值q和权重值w5)决定应选择的点6 )选择极值点由于forstorner算子很复杂，可以首先通过简单的差分算子提取第一个选择点，然后使用forstorner算子在3*3窗口中计算感兴趣的值，选择一个候选点，并把最后提取的极值点作为特征点。 具体步骤如下1 )使用差分运算符提取初选点(提高计算速度)。2 )在以初选点(c，r )为中心的窗口中，用Frstner算子法计算协方差矩阵和误差椭圆的圆度qc，r3 )为给定阈值选择候选点4 )基于权重，选择适当窗口的极值点作为特征点23 .分别给出mor avec和Forstner算子的程序框图，对实验进行编程。24、什么是线的特征？ 哪些运算符可以用来提取线条特征？ 各自的特征是什么沿着边缘跑步的灰度的变化缓慢，与边缘垂直跑步的灰度的变化剧烈。根据使用的技术方法分为三类1 )使用图像函数的一次导数(最大)的运算符即一次差分运算符：决定图像函数的梯度。 主要包括Roberts、Prewitt、索贝尔和Kirsch等操作符基于图像函数的二次导数(零交叉点)的运算符即二次差分运算符：使用零交叉点决定边缘像素。 例如，方向二次差分运算符、Laplacian运算符等模板匹配运算符，用于匹配图像函数和边缘参数模型；理想边缘模板和图像匹配。 如果找到匹配项，则将前一像素标记为边缘。 例如，Kirsch操作符25、拉普拉斯算子的缺点是什么？高斯-拉普拉斯算子为什么可以避免拉普拉斯算子的缺点？26 .简述Hough变换提取直线的原理。27 .简述了Hough变换中提取直线的基本过程，并给出了程度框图。什么是图像分割？影像中的物体除了在边界上显示不连续性之外，在物体区域内部还有某种同一性。 基于该同一性，将图像整体划分为若干个子区域，与各个区域所在的物体或物体所在的部分对应，这就是区域分割核线和核线的图像是什么？制作核线图像的目的是什么30、取得核线图像的方法有多少种？这些方法的基本过程将分别阐述什么是数字地面模型？ DEM有几种主要形式，优缺点分别是什么？数字地基模型DTM是地形的表面形态等各种信息的数字表示。 严格来说，DTM是对诸如地形、资源、环境、土地利用、人口分布等许多信息的定量或定性描述a:(1)矩形网格Grid DEM表示在x、y方向上等间隔排列的一系列网格的标高值z的地形，形成矩形网格的DEM。优点：存储量小(可压缩)，易于访问和管理缺点：有时不能准确表现地形的结构