第十二讲 影像相关和匹配 摄影测量基础 教学课件.pptVIP

第十二讲 影像匹配理论 刘朋飞 影像匹配的基本算法 基于像方的匹配算法 基于物方的匹配算法 影像匹配的精度 由先验视差确定金字塔影像层数 最大左右视差 左右有哪些信誉好的足球投注网站距离 数字影像匹配基本算法 影像匹配实质上是在两幅（或多幅）影像之间识别同名点 常见的五种基本匹配算法 同名点的确定是以匹配测度为基础 相关函数（矢量数积） R（ p0, q0）＞ R（p, q）（ p?p0， q?q0） 若 R（ p0, q0）＞ R（p, q）（ p?p0， q?q0），则 p0, q0为有哪些信誉好的足球投注网站区影像相对于目标区影像的位移参数。对于一维相关应有q ? 0。 若 则c0, r0为有哪些信誉好的足球投注网站区影像相对于目标区影像的位移行、列参数。对于一维相关应有r ? 0。 离散灰度数据对相关函数的估计公式为 相关函数的估计值即矢量X与Y的数积 在N维空间{ y1，y2，?,yN}中，R是y1，y2，?,yN的线性函数 它是N维空间的一个超平面。当N=2时 R＝ x1yl＋ x2y2 （X· Y）＝ |X| · |Y|·cos?＝ max |Y|cos?＝ max 相关函数最大（即矢量X与Y的数积最大）等价于矢量Y在X上的投影最大 协方差函数（矢量投影） 若C（p0, q0） ＞ C（p, q）（ p?p0， q?q0），则 p0, q0为有哪些信誉好的足球投注网站区影像相对于目标区影像的位移参数。对于一维相关应有q ? 0。 C（c0, r0） ＞ C（c, r）（ c?c0， r?r0） 则c0, r0为有哪些信誉好的足球投注网站区影像相对于目标区影像的位移行、列参数 协方差函数的估计值即矢量的数积 C是在的投影与的长之积，因而协方差测度等价于在上投影最大， 在二维空间中是平行于（或E）的一条直线 减去信号的均值等于去掉其直流分量。因而当两影像的灰度强度平均相差一个常量时，应用协方差测度可不受影响。 相关系数（矢量夹角） 若?（p0, q0） ＞ ?（p, q）（ p?p0， q?q0），则 p0, q0为有哪些信誉好的足球投注网站区影像相对于目标区影像的位移参数。对于一维相关应有q ? 0。 相关系数的实用公式为： 相关系数的估计值最大，等价于矢量X’与y’的夹角最小 取值范围满足 * * 相关函数 电子相关 光学相关 数字相关 主要内容 相关原理 影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点 。 示意图 互相关函数 相似程度 同名点 目标区 有哪些信誉好的足球投注网站区 影像匹配---同名点寻找 信号能量无限的情况取均值 相关函数 两个随机信号x(t)和y(t)的互相关函数定义为 当x(t)=y(t)时，则得到自相关函数 均值 估计值 自相关函数是偶函数 自相关函数的性质 自相关函数在τ=0处取得最大值 这个性质极为重要，它是三种相关技术确定同名像点的依据 两边取时间T的平均值并取极限 电子相关 电子相关就是采用电子线路构成的相关器来实现影像相关的功能 图5-1-1电子相关 光学相关 光的干涉和衍射---傅立叶变换特性 相干光学计算机 相干光学相关系统 三个傅立叶透镜L1，L2，L3及激光源与光电倍增管等器件组成 数字相关 二维相关 数字相关是利用计算机对数字影像进行数值计算的方式完成影像的相关 目标区 有哪些信誉好的足球投注网站区 相似性 测度 一维相关 在核线影像上，只需要进行一维有哪些信誉好的足球投注网站 目标区 有哪些信誉好的足球投注网站区 核线匹配 影像相关的谱分析 影像的功率谱估计 相关函数估计 金字塔影像的建立 主要内容 影像相关的谱分析 维纳-辛钦定理：随机信号的相关函数与其功率谱是一傅立叶变换对，即相关函数的傅立叶变换即功率谱，而功率谱的逆傅立叶变换即相关函数： 两个随机信号x(t)和y(t)的傅立叶变换为X(f)与Y(f)，则x(t)的自功率谱为 影像功率谱 x(t)与y(t)的互功率谱为 其中X*（f）为X（f）的复共轭。 影像功率谱的估计 对一些有代表性的航空影像进行功率谱估计，航空影像功率谱近似呈指数曲线状。 标准化 功率谱的估计函数 相关函数的估计 标准化功率谱估计为 影像的相关函数估计 使 R(0)=1,得 相关函数的估计 当a较小时，S（f）较平缓，高频信息较丰富，此时相关函数R（τ）较陡峭，相关精度高，但由可能的近似位置到正确相关的点间距离（称为拉入范围）较小。这就要通过低通滤波获得较大的拉入范围。 当a较大时，功率谱S（f）较陡峭，低频信息占优势，因而相关函数R（τ）较平缓，相关精度较差，但拉入范围较大，相关结果出错的概率较小。 金字塔影像相关（分频道相关） 从粗到精的相关策略。即先通过低通滤波，进行初相关，找到同名点的粗略位置，然后利用高频信息进行精确相关。 对于二维影像逐次进行低通滤波，并增大采样间隔，