最新摄影测量学 8 数字摄影测量ppt课件.ppt

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1、摄影测量学8数字摄影测量§1绪论数字摄影测量的定义和分类数字摄影测量要解决的主要问题数字摄影测量的发展与计算机技术、计算机视觉、数字图形图像处理、模式识别、人工智能、专家系统等学科的发展紧密相关。我国78年提出数字摄影测量的设计方案，85年完成全数字摄影测量系统软件研制（ＷＵＤＡＭＳ）目前，国内外常用的数字摄影测量系统有：Leica公司的ＬicaHelava，Ziess公司的Phodis;Intergraph公司的Imagestation武汉适普公司的VirtuoZo；北京四维公司的JX-4a(c)混合数字摄影测量解析测图仪＋ＣＣＤ相机，局部数字化后，影像匹配。全数字摄影测量数字（数

2、字化）影像，影像匹配。实时摄影测量影像获取与处理几乎同时进行，数字相机与计算机联机，要求硬件性能高、算法快。用于计算机视觉、机器人视觉、工业自动化。二、数字摄影测量要解决的主要问题1.影像匹配人眼观察影像相关2.影像识别目视解译（判读、识别）计算机自动解译（分类）影像匹配影像识别三、数字摄影测量系统的作业过程数字摄影测量系统的作业过程如下：（1）数字影像的获取（2）数字影像的定向数字影像的定向包括内定向、相对定向和绝对定向。（3）建立核线影像按照核线关系，将影像的灰度沿核线方向重新排列，构成核线影像，以便立体观测及将二维相关简化为一维相关。（4）影像匹配与建立数字地面模型。沿核线进行

3、密集点的一维影像匹配，求出同名点，根据定向元素计算像点对应地面点的空间坐标，然后内插出规则格网的数字高程模型或构建不规则三角网。（5）自动绘制等高线（6）制作数字正射影像根据规则格网的数字高程模型，采用数字纠正方法，将原始数字影像纠正为正射影像。（7）数字测图根据地物调绘片和数字高程模型数据，在立体观察下，由作业员通过人机交互方式，测绘地物地貌。JX-4数字摄影测量系统作业步骤影像数字化（TIFF）创建像对相机文件（主距、比例尺、框标坐标）自动内定向（人工内定向）自动相对定向（或人工）核线重采样绝对定向控制点文件建立立体模型建立DEM向量测图自动绘制等高线建立DOM、DEM拼接§2数

4、字影像获取与重采样一、数字影像的概念1.光学模拟图像像幅几何空间和灰度空间都是连续的。2.灰度的概念灰度（密度、亮度）表示影像的黑白（透明）程度。透过率T=F/F0；不透过率O=F0/F（F为光通量）灰度D=logO=log1/T当光通量仅透过1/100时，O=100，D=2实际航片的灰度一般在0.3～1.8之间。3.数字图像的概念数字图像是在像幅几何空间和灰度空间都离散化的一个灰度矩阵。矩阵中每个元素是一个灰度值，对应光学图像的一个微小区域，称为像元或像素（pixelpitureelement）。gij一般取离散值，0～255二、影像的数字化1.抽样抽样是对连续像幅空间的离散化。通

5、常用一定大小的光瞳，在连续图像上按行、列顺序有规律地扫描，同时等间隔地量测和记录图像相应位置的灰度值。如光瞳的尺寸和采样间隔相等，则像素尺寸等于光瞳尺寸，否则等于采样间隔。一般采样间隔愈小，数字影像愈接近原始影像，但数据量愈大，也增加噪声。采样间隔愈太大则会降低信号的高频成分，降低分解力和精度。最佳采样间隔有采样定理得出。（0.02～0.05mm）二、影像的数字化2.量化量化是对连续的灰度空间的离散化。0.3～1.8－－－－0～255。在对数字影像进行几何处理，如旋转、核线排列、数字纠正时，经常会出现变换后影像的像素灰度取值问题，当变换后影像对应原始影像位置正好位于采样（矩阵）点上时

6、，直接取原始影像的像素值为变换后影像的像素值，而欲知那些不位于原始影像矩阵点上的像素值，就需进行内插，称为灰度值的重抽样（resampling）。三、影像重采样理论1.双线性插值法双线性插值法的卷积核（权函数）是一个三角形函数此时需要该点P附近的4个原始影像灰度值参加计算。如图，11、12、21、22为相邻像元中心，P为待定灰度值的位置。由于各点与P的距离不等，对该点的灰度的贡献（权）不等。设各点灰度值分别为I11、I12、I21、I22，则待定点的灰度值为（加权平均）如设则上式可写成卷积形式式中各个权函数值可根据权函数公式和各点到待定点的距离算得所以，灰度重采样值为双线性插值法计算

7、量不大，精度也满足，是常用的方法。，，2.双三次卷积法卷积核也可以是三次样条函数，核函数值为用上式为权函数对任一点重采样时，需该点周围16个原始像元参加计算。此时式中双三次卷积法精度高，但计算量大。，3.最邻近像元法此法直接取与待定点P（x,y）最近像元N的灰度值作为重采样值，即N为最近点，其影像坐标为最临近法计算最简单，但几何精度较低。§3.数字影像解析基础为了从数字影像中提取几何信息，必须建立数字影像中像素与对应物点间的数学关系。双像解析摄影测量中，像