《数字影像相关》PPT课件.ppt

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1、第9章数字影像相关核点：基线延长线与左、右像片的交点称为核点。AS1S2l1a1a2l2§9-1核线影像一、基本概念核面：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面。核线：核面与像片面的交线称为核线。AS1S2l1a1a2l2§9-1核线影像沿核线方向，将航片的灰度重新排列，所形成的影像称为核线影像。同名核线：同一核面与两像片面的交线称为同名核线。通过像主点的核面称为主核面，通常左主核面与右主核面不重合。同名像点必然位于同名核线上。§9-1核线影像二、同名核线的确定同名核线的确定归结于取得同名核线上的像

2、点坐标，然后把左、右像片的同名核线上的诸点的灰度值按核线方向排列，形成核线影像。确定同名核线有两种方法：（一）根据共面条件这种方法从核线定义出发，直接在倾斜像片上获取同名核线。核线是一条直线。在左片上取一个像点a(xa，ya)，要确定过a的核线l，需再确定其上的另一点b。要确定右片上l的同名核线l´，需要确定l´上的两个点a´、b´。这里a、a´或b、b´不要求是同名像点。§9-1核线影像如右图，在左片上选定一像点a，现要确定过a的核线l和右片上的同名核线l´。设b点为l上的任一点，由图知，SS´

3、、Sa、Sb三线共面：若采用单独像对基线系，有：§9-1核线影像像空辅坐标与像空间坐标之间的转换关系为：将共面条件式展开，有：而：§9-1核线影像则有：当给定xb，由上式就可求得yb。当有了a、b两点坐标，就可得到过a点的左核线了。§9-1核线影像同理，a和a´应位于同一核面内，则有：最后得到a´的直线方程为：这样就可得到a´的坐标，再可求得b´的坐标。这样l´也可得到。§9-1核线影像（二）基于数字影像几何纠正的核线关系倾斜航片上的核线相交于核点，当航片对平行于基线的平面投影时，水平像片上的核线

4、相互平行，且平行于x轴。§9-1核线影像则倾斜像片上像点(x,y)与水平像片上像点(xt,yt)的关系为：式中ai、bi、ci为倾斜像片P相对于摄影基线的方位元素的函数。在水平像片上同名核线上的点的yt坐标为常数，将yt=c带入上式，有：§9-1核线影像在水平像片上取一些等间隔点，带入x、y的公式中，就可得到一些列的像点坐标(x,y)，这些点就位于倾斜影像的核线上，将这些点的灰度直接赋给水平影像上的相应像点，就可获得水平影像上的核线。由于水平影像对上，同名核线的v坐标相等，因此将v´=c带入右影像

5、共线方程中，就可获得右影像上的同名核线。此方法的实质就是数字纠正，将倾斜影像上的核线投影到水平像片上，求得水平影像上的同名核线。§9-1核线影像三、生成核线影像1、直接在倾斜影像上获取核线影像在求出了核线后，就可得到核线的斜率K，在核线上根据一个起点即K，就能确定核线在倾斜影像上的位置，这样就能获得沿核线方向排列的影像。§9-1核线影像2、在“水平”影像上获取核线影像从水平核线影像上，根据公式获取倾斜影像上对应核线上的点的坐标，由于所求得的像点不一定恰好位于原始采样像元中心，如图，这时可通过重采样

6、来获取灰度值，再把像元的灰度值填回“水平”影像。摄影测量中立体像对的量测是提取地物三维信息的基础。在数字摄影测量中，是以影像匹配代替传统的人工观测，来达到自动确定同名像点的目的的。最初的影像匹配采用了相关技术，因而也称影像匹配为影像相关，实际上影像相关只是影像匹配方法的一种。影像相关是利用相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。即先取出以待定点为中心的小区域中的影像信号，然后取出另一影像中相应区域的影像信号，计算两者的相关函数，以相关函数最大值的相应区域的中心点作为同名像点。§9-2影像相关原

7、理一、二维影像相关二维相关时，一般在左影像上先确定一个待定点，作为目标点，以待定点为中心，选取m×n个像素的灰度矩阵作为目标区域。为了在右影像上搜索同名点，必须估计出该同名点可能存在的范围，建立一个k×l（k>m,l>n）个像素的灰度矩阵作为搜索区，相关的过程就是依次在搜索区中取出m×n个像素灰度矩阵，计算其与目标区的相似性测度，当相似性测度取得最大值时，该搜索窗口的中心像素被认为是同名点。§9-2影像相关原理二、一维相关一维相关是在核线影像山进行的。由于同名像点必然位于同名核线上，那么就可以沿着

8、同名核线搜索同名像点。这样就将二维相关变成一维相关，大量节省搜索时间。理论上目标区域和搜索区域均可以是一维窗口，但是为了保证相关结果的可靠性，应有较多的样本进行估计，因而目标窗口中的像素不应太少。因此一维相关目标区选以待定点为中心的m×n个像素的窗口，此时搜索区为m×l（l>n）个像素的灰度阵列，搜索工作只在一个方向上进行。§9-2影像相关原理同名点的确定是以匹配测度为基础的，因而如何定义匹配测度，则是影像匹配最首要的任务。在各种实现算法中，基于统计理论的一些基本方法得到了较广泛的