数字摄影测量教学中的点线特征提取.pdf

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1、2O14年6月教育教学论坛Jun．2014第26期EDUCATIONTEACHINGFORUMNO．26数字摄影测量教学中的点线特征提取耿则勋(信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州450001)摘要：在数字摄影测量的研究和生产实践中经常需要提取数字影像中的点、线特征，对这些点线特征的提取，多数文献和教材由于篇幅限制和侧重不同，都只是给出了相关算子模型和计算过程，而对这些算子的设计原理和理论基础分析重视不够，这给数字摄影测量学课程教学中学生对算子的学习和理解带来困难。本文针对数字摄影测量中的一些

2、经典特征提取算子，分析了其设计初衷和基础理论分析过程，其结果有助于工程技术人员和相关专业学生对点线特征提取的理解，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。教学实践表明，这种方法收到了较好的教学效果，得到学生好评。关键词：数字摄影测量；点线特征；特征算子；特征提取；教学研究中图分类号：G642．4文献标志码：A文章编号：1674-9324(2014)26-0191—04一、引言特征提取的理解，并在理解的基础上对算子进行改进或创数字摄影测量是摄影测量在信息化时代的必然发展，新，培养学生分析问题和解决

3、问题的能力，体现素质教育的在基础地理信息数据生产、工业控制测量与工程变形监测、精神。教学实践表明，这种方法收到了较好的教学效果，得土地资源管理、矿产资源调查、城市规划、文化遗产保护以到学生好评。及军事等众多领域都有重要的应用，是既有深厚理论基础二、关于线特征提取的差分算子又有广泛应用领域的学科和技术。许多高等院校的测绘工尽管已有大量先进的线特征检测算子，但在学习线特程或环境工程、地理信息系统以及摄影测量与遥感等专业征提取算子内容时都是从最基本的差分算子，如一阶差分、都开设有数字摄影测量专业课程。

4、二阶差分以及Laplacian边缘检测算子等开始引入[61。对该部在数字摄影测量的研究和生产实践中经常需要提取数分内容的学习，如果仅仅讲解不同差分算法的提取步骤，那字影像中的点线特征，如经典的Moravec、F~rstner点特征提么学生只知道用该算子检测计算，而不知道为什么用这种取算子，一阶、二阶差分线特征提取算子以及Zuniga—Haralic算子，不理解最初研究人员设计差定位算子等。许多文献报道了对这些特征算子的研究结果，分算子的驱动源泉。作者在理解分如文献[1给出了Moravec、Ffi

5、rstner以及Zuniga—Haralic算子的析这部分内容时，采用了类似于实计算流程，文献【2I3，咐点特征提取算子进行了比较研究，文践一理论一再实践的模式，首先对实献阿研究了数字摄影测量中特征点的提取方法，提出了改进际问题中的“边缘”抽象建模，然后(a)阶跃边缘原的角点提取方法，避免了原始Harris方法中选择经验常数k用理论对模型进行分析，得到严格型(灰度由暗变亮)的不确定性和随意性的缺陷。理论框架下的结论，最后将得到的对这些点线特征提取算子的研究，多数文献和教材由结论用于“边缘检测”实

6、践。这里的于篇幅限制和侧重不同，都只是给出了相关算子的模型和抽象建模就是将实际遥感影像中的计算过程，而对这些算子的设计初衷和构造理论基础分析边缘总结抽象为两种类型，即“阶梯重视不够，这给数字摄影测量学课程教学中学生对算子的型”边缘和“条状型”边缘，如图1之学习和理解带来困难。本文分析了数字摄影测量中的一些(a)、(b)所示。其所对应的理想一维经典特征提取算子，从方法论和解决问题的角度，通过设计强度函数即为图形(c)、(d)。由于传原理分析或实践一理论一再实践等模式，给出了这些算子最感器分辨率以及

7、噪声的影响，实际初设计的理论基础，解释了这些算子的提出者为什么这样探测到的两种类型边缘的抽象解析(b)屋顶边缘设计特征提取算子，本文的立意更侧重于“授之以渔”，有助函数应该是理想函数光滑或平均后原型(灰度由暗到亮再变暗)于数字摄影测量领域工程技术人员和相关专业学生对点线的结果，即如图l之(e)、(f)所示。对制。党政人才的评价重在群众认日】，企业经营管理人才的评参考文献：价重在市场和出资人认可，专业技术人才的评价重在社会【1]吴宝贵．创新人才培养的实践性思考U】．北京：山西财经大学学和业内认可。

8、这就要求我们创新有利于高技能人才成长的报，2008，(4)．培养机制，研究制定高技能人才资源能力建设标准，分门别[2J姜斌．高技能人才的培养模式与方~fdJ]_中国教育技术装类制定出高技能人才培养规划；创新有利于释放高技能人备，2009，(4)．才积极性创造性的激励机制，形成以按劳分配为主体，按[3]孙连凤-浅谈高技能人才的培养模式与方法IJ]．网络财富，新有利于高技能人才流人的引才机制⋯～⋯删⋯姗⋯研，打破高技能人才流：．一一’侨UJ。’动的只有切窖实做好以上工作篓曼、生高山西人才管理存在的问