《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第八章 数字摄影测量(3/3)

第八章数字摄影测量
第八章 数字摄影测量

最小二乘影像匹配 最小二乘影像匹配( Least Squares Image Matching)是 由德国 Ackermann教授提出的一种高精度影像匹配 法,该方法的影像匹配可以达到1/10甚至1/100像素 的高精度,也即可以达到子像素级( SubPixel)。它 可应用于: 生产数字地面模型和正射影像图 解析空中三角测量的控制点加密 工业上的高精度量测。 n单点、多点、多片的影像匹配。 解决影像的粗差和影像遮蔽问题( Occlusion)
最小二乘影像匹配 最小二乘影像匹配(Least Squares Image Matching)是 由德国Ackermann教授提出的一种高精度影像匹配算 法,该方法的影像匹配可以达到1/10甚至1/100像素 的高精度,也即可以达到子像素级(SubPixel)。它 可应用于: ▪ 生产数字地面模型和正射影像图。 ▪ 解析空中三角测量的控制点加密。 ▪ 工业上的高精度量测。 ▪ 单点、多点、多片的影像匹配。 ▪ 解决影像的粗差和影像遮蔽问题(Occlusion)

在前文介绍的影像匹配的算法中,其中有一种判断影 像相似的量度是“灰度差的平方和最小”,若将灰度 差记为余差ⅴ,则上述判断可以写成 Vv=min 显然,它与最小二乘原则是一致的,但是,这种方法 没有考虑影像的系统误差,只是考虑了影像的偶然误 差(随机噪声),即 n+g(,y=n,+g(x, y) v=g1(x,y)-82(x,y)
在前文介绍的影像匹配的算法中,其中有一种判断影 像相似的量度是“灰度差的平方和最小”,若将灰度 差记为余差v,则上述判断可以写成 显然,它与最小二乘原则是一致的,但是,这种方法 没有考虑影像的系统误差,只是考虑了影像的偶然误 差(随机噪声),即 vv = min ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) 1 2 1 1 2 v g x y g x y n g x y n g x y = − + = +

若在上式中引入系统误差的参数,则构成了最小 乘影像匹配。影像灰度的系统变形有两大类,一类 是辐射畸变,一类是几何畸变,由此产生了影像灰 度分布的差异。辐射畸变的原因有: 照明及被摄物体辐射面的方向、大气与摄影机物镜 所产生的衰减。 摄影处理条件的差异以及影像数字化过程中所产生 的误差等。 产生几何畸变的原因有: 摄影机方位不同所产生的影像透视畸变、仿射变形。 由于地形高差所产生的影像畸变等
若在上式中引入系统误差的参数,则构成了最小二 乘影像匹配。影像灰度的系统变形有两大类,一类 是辐射畸变,一类是几何畸变,由此产生了影像灰 度分布的差异。辐射畸变的原因有: ▪ 照明及被摄物体辐射面的方向、大气与摄影机物镜 所产生的衰减。 ▪ 摄影处理条件的差异以及影像数字化过程中所产生 的误差等。 产生几何畸变的原因有: ▪ 摄影机方位不同所产生的影像透视畸变、仿射变形。 ▪ 由于地形高差所产生的影像畸变等

这些系统变形可以用一些函数关系式,或者说用 些参数来表示在影像匹配中引入这些变形参 数,并仍按照最小二乘原理解求这些参数,可以 得到高精度的相关精度。这就是最小二乘影像匹 配的基本思想
这些系统变形可以用一些函数关系式,或者说用 一些参数来表示 在影像匹配中引入这些变形参 数,并仍按照最小二乘原理解求这些参数,可以 得到高精度的相关精度。这就是最小二乘影像匹 配的基本思想

1、仅考虑辐射畸变的最小二乘影像匹配 辐射畸变或者说灰度值的偏差可以在匹配之前先进 行预处理,设B≤1a分别为左影像的灰度值、均 值和标准差,s2≤23σ分别为右影像的灰度值、均值 和标准差,通过下面所谓的中心化方法可得到改正 后的左、右影像。该式可在很大程度上消除两影像 之间的灰度偏差。 81-81 g 82-82 g 2
1、仅考虑辐射畸变的最小二乘影像匹配 辐射畸变或者说灰度值的偏差可以在匹配之前先进 行预处理,设 分别为左影像的灰度值、均 值和标准差, 分别为右影像的灰度值、均值 和标准差,通过下面所谓的中心化方法可得到改正 后的左、右影像。该式可在很大程度上消除两影像 之间的灰度偏差。 1 1 1 , , g g g 2 2 2 , , g g g − = − = 2 2 2 1 1 1 g r g l g g g g g g

为了使得两影像在灰度上分布一致,可以把辐射畸 变描述成一个线性变换: h+h,g 若再考虑先前的偶然误差,则有 n1+g;1=n2+h+hg2 y=n1-n2=h+hg2-81 在组成误差方程,并答解法方程后,可以求得两个 系数分别为: 0 ∑∑g1()2(,) 0j-0 ∑∑g2( i=0j-0
为了使得两影像在灰度上分布一致,可以把辐射畸 变描述成一个线性变换: 若再考虑先前的偶然误差,则有 在组成误差方程,并答解法方程后,可以求得两个 系数分别为: g1 = h0 + h1 g2 1 2 0 1 2 1 1 1 2 0 1 2 v n n h h g g n g n h h g = − = + − + = + + 1 ( , ) ( , ) ( , ) 0 1 0 1 0 2 1 0 1 0 1 2 1 0 2 = − = − = − − − = − − n i n j n i n j g i j g i j g i j h h

2、兼顾几何变形和辐射畸变的最小二乘影像 匹配 几何变形主要是指仿射变形,包括相对移位和比 例与旋转的变化,可以表达为: taxa,y 6+bx+b 式中,x和y取窗口影像中心为原点,且x=x1,y=y1 则兼顾几何变形和辐射畸变,左右影像匹配时应 满足: n1(x,y)+g1(x,y)=n2(x2,y2)+h+h2g2(x2,y2) n2(x2,y2)+h,+hg2(ao+a,x+a2y,bo+6,x+by)
2、兼顾几何变形和辐射畸变的最小二乘影像 匹配 几何变形主要是指仿射变形,包括相对移位和比 例与旋转的变化,可以表达为: 式中,x和y取窗口影像中心为原点,且x=x1,y=y1。 则兼顾几何变形和辐射畸变,左右影像匹配时应 满足: = + + = + + y b b x b y x a a x a y 2 0 1 2 2 0 1 2 ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) 2 2 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 1 1 2 2 2 0 1 2 2 2 n x y h h g a a x a y b b x b y n x y g x y n x y h h g x y = + + + + + + + = + +

则可得误差方程 1(x,y)-n2(x2,y2 ho+h,g2(a0+a,x+a2y, 6o+6x+by)-8(x, y) 般对该式进行线性化分别求得两个辐射畸变参 数和六个几何变形参数的改正数也即 03 03
则可得误差方程 一般对该式进行线性化分别求得两个辐射畸变参 数和六个几何变形参数的改正数也即 ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) 0 1 2 0 1 2 0 1 2 1 1 2 2 2 h h g a a x a y b b x b y g x y v n x y n x y = + + + + + − = − 0 1 0 2 dh ,dh .da ,...db

最小二乘匹配算法的过程: (1)由于最小二乘影像匹配点位需要有较好的近 似值,因此应首先进行初匹配,搜索相关系数最 大的序列,求相关系数获得右影像窗口中心的初 始位置。 2)根据初匹配所得到的窗口影像中心的位置 〔y和(y)按照下式计算变形参数的近似值: h=0,h1=1,a0=x2-x,a1 la2=0b=y2-yb=0,b2=1
最小二乘匹配算法的过程: (1)由于最小二乘影像匹配点位需要有较好的近 似值,因此应首先进行初匹配,搜索相关系数最 大的序列,求相关系数获得右影像窗口中心的初 始位置。 (2)根据初匹配所得到的窗口影像中心的位置 (x, y) 和 ( ,按照下式计算变形参数的近似值: ) 2 2 x , y = = − = = = = = − = 0, , 0, 1 0, 1, , 1 2 0 2 1 2 0 1 0 2 1 a b y y b b h h a x x a
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第八章 数字摄影测量(1/3).ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第八章 数字摄影测量.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五章 双像解析摄影测量.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第二章 摄影的基本知识与航空摄影测量对摄影的基本要求.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第九章 像片纠正.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第三章 单张航摄像片解析(1/2).ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第七章 模拟法立体测图和解析法立体测图.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第九章 像片纠正与正射投影技术.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第一章 摄影测量学绪论.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第三章 单张航摄像片解析(2/2).ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第九章 地形图的应用.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第十章 园林工程测量.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第八章 大比例尺地形图的测绘.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第七章 全球卫星定位系统GPS.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六章 全站仪及绘图软件.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第三章 角度测量.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第五章 小地区控制测量.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四章 距离测量与直线定向.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第二章 水准测量.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第一章 测量的基本知识.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第八章 数字摄影测量(2/3).ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六章 解析空中三角测量.ppt
- 《摄影测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四章 立体观察和立体量测.ppt
- 《遥感概论》课程PPT教学课件(讲稿)环境遥感.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第四章 距离测量与直线定向.ppt
- 《测量学 Engineering Surveying》课程教学资源(PPT课件讲稿)第二章 水准测量.ppt
- 同济大学测量与国土信息工程系:《测量学》课程教学资源(PPT课件讲稿)第十四章 地下建筑工程测量.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第八讲 表格操作与应用(2/2).ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第九讲 图表创建与使用.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第十讲 图版与制图.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第十一讲 空间分析.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第十二讲 网络分析.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第一讲 GIS基本概念与基本理论.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第一讲续 地理空间数据源.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第二讲 ArcView概述.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第三讲 数据文件的生成与编辑.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第三讲作业 部分问题的说明.ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第四讲 视图(View)(1/3).ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第五讲 视图(View)(2/3).ppt
- 《GIS应用与开发》课程教学资源(PPT课件)第六讲 视图(View)(3/3).ppt