数字摄影测量第五章

1、整理ppt 1 整理ppt 2 5 数字影像匹配基础 本章主要讨论数字影像匹配。本章主要讨论数字影像匹配。 数字影像匹配数字影像匹配就是在两张或多张数就是在两张或多张数 字影像的要素之间自动建立对应关系，这些影字影像的要素之间自动建立对应关系，这些影 像是（或至少局部是）对同一场景在不同位置像是（或至少局部是）对同一场景在不同位置 和不同时刻的成像，而要素可以是数字影像中和不同时刻的成像，而要素可以是数字影像中 的点（即像素），也可以是数字影像中提取的的点（即像素），也可以是数字影像中提取的 其他特征。其他特征。 整理ppt 3 5.1数字影像匹配的基本概念 5.1.15.1.1基本概念基本概

2、念 （1 1）共轭实体共轭实体 共轭实体是指目标空间特征的影共轭实体是指目标空间特征的影 像，包括点、线、面及其他目标空间对象像，包括点、线、面及其他目标空间对象 等。等。 概略地说，共轭实体是在立体像概略地说，共轭实体是在立体像 对间建立对应关系过程中人们关注的对象。对间建立对应关系过程中人们关注的对象。 整理ppt 4 5.1数字影像匹配的基本概念 （2 2）匹配实体匹配实体 匹配实体是指一定的要素，正是通匹配实体是指一定的要素，正是通 过对这些要素的比较以确定对应（或同名）的过对这些要素的比较以确定对应（或同名）的 共轭实体。共轭实体。 整理ppt 5 5.1数字影像匹配的基本概念 （3

3、 3）相似性测度相似性测度 相似性测度是刻画或说明匹配实体相似性测度是刻画或说明匹配实体 之间相似性程度的一种定量度量指标。之间相似性程度的一种定量度量指标。 一般说来，相似性程度是通过代价一般说来，相似性程度是通过代价 函数来计算的。函数来计算的。 在基于灰度的影像匹配中，常用的在基于灰度的影像匹配中，常用的 相似性测度包括相关系数测度、差平方和测度相似性测度包括相关系数测度、差平方和测度 及差绝对和测度等。及差绝对和测度等。 整理ppt 6 5.1数字影像匹配的基本概念 （5 5）匹配策略匹配策略 匹配策略一般指求解匹配问题的匹配策略一般指求解匹配问题的 概念或总体方案，主要包括匹配环境分

4、析、概念或总体方案，主要包括匹配环境分析、 匹配方法选择及匹配质量评价等。匹配方法选择及匹配质量评价等。 整理ppt 7 5.1数字影像匹配的基本概念 （2 2）概括地说，）概括地说，基本的影像匹配过程基本的影像匹配过程 可描述为：可描述为： 1 1）在一幅影像上选定待配准实体；）在一幅影像上选定待配准实体； 2 2）确定匹配实体；）确定匹配实体； 3 3）在另一张影像上寻找该待配准实）在另一张影像上寻找该待配准实 体的共轭实体；体的共轭实体； 4 4）计算配准实体在目标空间的）计算配准实体在目标空间的3 3维位维位 置；置； 5 5）平价匹配质量。）平价匹配质量。 整理ppt 8 5.2 数

5、字影像匹配的基本问题 （2 2）近似值、约束条件与假设）近似值、约束条件与假设 若一个问题是良态的或可解的，则若一个问题是良态的或可解的，则 它满足下述它满足下述3 3个条件：个条件： 1 1）解存在；）解存在； 2 2）解唯一；）解唯一； 3 3）解连续依赖于初始数据。）解连续依赖于初始数据。 整理ppt 9 5.2 数字影像匹配的基本问题 产生几何畸变的主要原因有以下几产生几何畸变的主要原因有以下几 种：种： 1 1）方位参数引起的几何畸变）方位参数引起的几何畸变 立体像对中两张影像间尺度的差异立体像对中两张影像间尺度的差异 及不同的旋转角度都会引起几何畸变。及不同的旋转角度都会引起几何畸

6、变。 不同的飞行高度所形成的不同比例不同的飞行高度所形成的不同比例 尺下获取的立体像对，共轭像素在投影面上尺下获取的立体像对，共轭像素在投影面上 不再是共轭像素。不再是共轭像素。 整理ppt 10 5.2 数字影像匹配的基本问题 2 2）两影像间的不同旋转角引起）两影像间的不同旋转角引起几几 何畸变何畸变 立体像对中左右两张影像之间不同立体像对中左右两张影像之间不同 旋转角，使得逐像素的比较是错误的共轭像旋转角，使得逐像素的比较是错误的共轭像 素，左右两张影像片上相应位置处的像素代素，左右两张影像片上相应位置处的像素代 表了目标空间不同的位置。表了目标空间不同的位置。 整理ppt 11 5.2

7、 数字影像匹配的基本问题 3 3）地面倾斜引起的几何畸变）地面倾斜引起的几何畸变 前面考虑的都是假设目标空间是平前面考虑的都是假设目标空间是平 坦的地面，但是实际地面是倾斜的平面，水坦的地面，但是实际地面是倾斜的平面，水 平面围绕垂直于基线的轴向旋转，其成像效平面围绕垂直于基线的轴向旋转，其成像效 果为右影像中的影像片变成缩小的矩形，这果为右影像中的影像片变成缩小的矩形，这 种情形称为透视。若地面垂直于基线方向，种情形称为透视。若地面垂直于基线方向， 右影像上就变得不可见，称为影像遮蔽。右影像上就变得不可见，称为影像遮蔽。 整理ppt 12 5.2 数字影像匹配的基本问题 4 4）地面起伏引起的几何畸变）地面起伏引起的几何畸变 不同于前面三种情形，下面假定目不同于前面三种情形，下面假定目 标是具有高差的真实地面，共轭位置的影像标是具有高差的真实地面，共轭位置的影像