《摄影测量学》全数字摄影测量基础（可编辑）

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1、《摄影测量学》8全数字摄影测量基础第八章全数字摄影测量基础对准同名点量测同名像点像点坐标观测:在人眼的立体观察下,对准同名像点进行量测自动观测?第八章全数字摄影测量基础§8-1概述模拟、解析:在人眼的立体观察下,对准同名像点进行量测,目视判别属性摄影测量自动化?数字摄影测量:自动识别同名像点,自动量测,自动提取与识别属性数字摄影测量:利用数字灰度信号(数字影像),采用数字相关技术量测同名像点,在此基础上通过解析计算,进行相对定向和绝对定向,建立数字立体模型,从而建立数字地面模型、绘制等高线、制作正射影像图以及为地理信息

2、系统提供基础信息等。是摄影测量自动化的必然产物发展历程:1950年由美国工程兵研究发展实验室与Gauschandomb光学仪器公司合作研制了第一台自动测图仪,利用电子相关技术实现自动量测60年代初开始利用数字相关技术,80年代数字相关占统治地位88年,数字摄影测量系统处概念阶段92年,数字摄影测量系统步入生产阶段目前,已成为主流的摄影测量作业方法(半自动化)特点:自动量测处理的数据量大,依赖于计算机的发展速度快精度:子像素级相当于2?m(立体坐标量测仪1~20?m)影像解译:自动提取与识别物理属性)自动化程度:自动化(

3、内定向、相对定向、DEM、DOM地物:全部人工交互;道路、房屋:半自动§8-2数字影像与影像重采样数字摄影测量基本特点:用数字影像替代光学-胶片的影像数字影像?一、影像灰度灰度:光学密度,影像的灰度值反映了像片的透光能力F透过率:TF0投射在底片上的光通量F0不透过率F0F透过底片的光通量O(阻光率):F人眼对明暗程度的感觉是按阻光率的对数关系变化的1灰度:DlogOlogT二、数字影像及获取方法数字影像是一个灰度矩阵g:ggg?0,00,10,n-1?ggg1,01,11,n?1?gggg?mm1,01,1m?1,n

4、?1?g每个像元素是一个灰度值j,i每个元素称为一个像元素对应着实体的一个微小区域3904012725525515998A40406612725525515894imread'e:matlabtestgray','bmp'3939401272552511279500391272512511279439040159251212158127394066159251252159127数字影像的获取:采样量化采样:每隔一个间隔Δ获取一个点的灰度值。对实际连续函数模型离散化的量测过程样点被量测的“点”是小的区域,通常是矩形或

5、正方形的的微小影块----像素采样间隔Δ矩形的长与宽通常称为像素的大小精度要求影像分辨率数据量数字影像的获取:灰度值如果用实数表示,一幅数字影像的存储空间将非常大,为解决这一问题,实际应用时需要进行量化处理量化:将各点的灰度值转换为整数,将透明底片有可能出现的昀大灰度变化范围进行等分,分为若干灰度等级,一般都mm8取为,时得到256个灰度级,其级数是介于0到2552之间的一个整数,0为黑,255为白,每个像元素的灰度值占8bit,即一个字节数字图像的表示一个数字影像可用一个函数表示:gx,yyygyxxx灰度是坐标的函

6、数像元素的点位坐标(扫描坐标)040127255255xx+i?Δx0i,1,2,,n?140661272552550yy+j?Δy0j,1,2,m?139401272552510ΔΔxy=:采样间隔039127251251三、数字影像的内定向:问题的提出:经典的摄影测量已经建立了一整套像点坐标与对应的物点坐标间的关系,只要确定扫描坐标系与像平面坐标系之间的关系(内定向)就能利用原有理论y内定向的目的:确定扫描坐标系和像片坐标系之间的关系数字化的步进方向y两种坐标之间存在仿射变换xh+hx+hy012xyk+kx+ky

7、o012h,h,h,k,k,k012012内定向参数,利用四个框标x点平差解算O数字化的扫描方向非采样点的灰??影像重采样理论五、数字影像重采样问题的提出:数字影像只记录采样点的灰度级值,当所求像点不落在原始像片上像元素的中心(非采样点),要获取非采样点的灰度值,就要在原采样的基础上再一次采样,即重采样(resampling)(内插)方法:昀邻近像元法、双线性插值法、双三次卷积法昀邻近像元法:直接取与非采样点位置昀近像元的灰度值12IPIN,xy非采样点P的灰度xINTx+0.5NN为昀近点,其像素坐标值为:yINTy

8、+0.5N缺点:昀大误差可达±0.5像元,几何精度较差43优点:昀简单,计算速度快且不破坏原始影像的灰度信息双线性插值法I、I、I、I设非采样点P邻近的4个原始像元的灰度为11122122yy12y1112x1△x△yP特点:计算较费时,x精度较好22122xP点的灰度重采样值为:IP1Δx1ΔyI+1ΔxΔyI+Δx1ΔyI+Δ