《测绘学概论》第3章摄影测量学.ppt

flying route 2 flying route 1 road projection of flying route flying route 3 § 3.4 数字摄影测量 航 空 影 像 倾 斜 摄 影 § 3.4 数字摄影测量 左_上方 § 3.4 数字摄影测量 右_下方 § 3.4 数字摄影测量 § 3.4 数字摄影测量 数字摄影测量系统的组成 硬件组成 软件组成 § 3.4 数字摄影测量 数字摄影测量系统的组成 硬件组成 软件组成 § 3.4 数字摄影测量 影像旋转 影像滤波 影像增强 特征提取 数字影像处理 数字摄影测量系统的组成 硬件组成 软件组成 § 3.4 数字摄影测量 特征识别与定位 影像匹配 目标识别 模式识别 1、数字摄影测量概述 ① 摄影测量自动化的发展 怎样用机器代替人眼识别同名点是摄影测量自动化的关键之一，也是摄影测量工作者长期追求的目标 § 3.4 数字摄影测量 60年代很多摄影测量工作站用阴极射线管CRT将影像的灰度信号转换为电信号 试图实现摄影测量自动化 CRT 影像 § 3.4 数字摄影测量 ② 数字摄影测量基本特点 (a)用数字影像替代光学－胶片的影像； 光学影像通过扫描仪,获得数字影像 直接用数码相机,获得数字影像 § 3.4 数字摄影测量 (b)由此计算机＋软件进行全部的摄影测量； § 3.4 数字摄影测量 (c)数字图像处理技术，实现自动、半自动化； 自动匹配“密集同名点”---生成等高线 § 3.4 数字摄影测量 (d)同时也大大地扩大了摄影测量的功能。 如“数码城市” § 3.4 数字摄影测量 ③ 数字摄影测量在我国的发展历史 早在1978年代，王之卓先生就提出了 “全数字化自动测图系统的研究方案” § 3.4 数字摄影测量 不仅获得了一系列的奖励、而且实现了产业化、国际化，推动我国摄影测量生产的跨越式发展 § 3.4 数字摄影测量 ④ 数字影像 数字影像是由“像点”－－称为象元(pixel)组成 象元 (象素) § 3.4 数字摄影测量 对于黑白影像而言，影像的黑白的程度用灰度(gray level)表达，一般用一个字节8 bits，即灰度值：0－255 表示。 彩色图像，每个象元用3个字节（红、绿、蓝）表示。 现有的数码相机，有用 12 bits 表示一个象元的灰度。 § 3.4 数字摄影测量 x x y y x y g 灰度是坐标的函数 一个数字影像可用一个函数表示: g(x,y) § 3.4 数字摄影测量 ⑤ 数字摄影测量中的数字图像处理 数字图像处理是数字摄影测量的重要工具 除图像处理的一般技术外，特征点（明显点）、直线、中心线的提取等更是数字摄影测量中常用的方法 特征点 （明显点） 直线 中心线 另外还有：影像匹配、重采样等技术 § 3.4 数字摄影测量 ⑥ 模板匹配 模板匹配是模式识别中最基本的方法 4 6 8 3 9 0 4 6 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 例如：印刷数字识别 下面我们有一组数字: 那么我们这样才能利用计算机来自动识别上述一组数字？一般我们首先建立 0 ? 9 十个数字的模板： § 3.4 数字摄影测量 比较“待识别的数字”与“数字模板”之间的相似性，以判断待识别的数字。显然是4最优 用十个 0 ? 9 数字模板对上述一串数字中每一个数字（如第一个数字4）逐个进行套合、配准。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 § 3.4 数字摄影测量 设模板影像的灰度函数为： g1(x,y) 待识别的影像的灰度函数为：g2(x,y) 则灰度差的绝对值的和为最小的准则为： ? | g1(x,y)－ g2(x,y) |＝min 判断“相似性”的数学方法很多,最常用方法为相关系数 ? ，最简单的方法是：灰度差的绝对值的和为最小 影像匹配几乎贯穿整个数字摄影测量 § 3.4 数字摄影测量 ⑦ 影像匹配 a1 a2 a1 a2 识别同名点是数字摄影测量最基本的任务之一 例如欲在左右影像上，确定 同名眼角点 § 3.4 数字摄影测量 在左影像确定一个待定点－目标点，建立一个目标区(相当于模板)；在右像上确定一个有哪些信誉好的足球投注网站区（大于目标区）； 目标区-模板 有哪些信誉好的足球投注网站区(目标区) § 3.4 数字摄影测量 然后将目标区，沿 x、y方向顺序与有哪些信誉好的足球投注网站区叠合，每次都计算它们之间灰度差绝对值之和，取其中灰度差绝对值之和最小的，被视为同名点。 ?x=1; ?y=0 ?x=0; ?y=0 ?x=0; ?y=0 ?x=1; ?