数字摄影测量培训课件.ppt

1、数字摄影测量数字摄影测量数字摄影测量Digital Photogrammetry（一）数字摄影测量概述（一）数字摄影测量概述 （二）影像数字化及影像重采样（二）影像数字化及影像重采样 （三）基于灰度的影像相关（三）基于灰度的影像相关 （四）同名核线的确定与核线相关（四）同名核线的确定与核线相关（五）基于特征的影像匹配（五）基于特征的影像匹配（六）数字摄影测量系统（六）数字摄影测量系统（DPSDPS）为能利用摄影测量方法获取地面目标的几何信息，首先必为能利用摄影测量方法获取地面目标的几何信息，首先必须对影像进行量测。无论在模拟摄影测量阶段，还是解析须对影像进行量测。无论在模拟摄影测量阶段，还是解

2、析摄影测量阶段，量测工作均需要人工进行。摄影测量阶段，量测工作均需要人工进行。（一）数字摄影测量概述（一）数字摄影测量概述 v例如：在立体坐标量测仪上进行像点坐标立体量测，或在模拟例如：在立体坐标量测仪上进行像点坐标立体量测，或在模拟测图仪上进行定向、测绘地物与地貌时，都要人眼在立体观察测图仪上进行定向、测绘地物与地貌时，都要人眼在立体观察情况下使左右测标对准左右同名像点。情况下使左右测标对准左右同名像点。随着现代科学技术的发展，摄影测量工作者一直在研究如随着现代科学技术的发展，摄影测量工作者一直在研究如何用计算机代替人完成一些摄影测量任务，如同名像点的何用计算机代替人完成一些摄影测量任务，如

3、同名像点的量测及建立立体模型等。这就是自动化测图的重要内容。量测及建立立体模型等。这就是自动化测图的重要内容。早期的自动化测图（早期的自动化测图（1950年美国研制了第一台）是将像片年美国研制了第一台）是将像片上的灰度信号转化为电信号，利用电子相关技术实现自动上的灰度信号转化为电信号，利用电子相关技术实现自动化量测。化量测。随着计算机技术的发展，将电信号转变成数字信号，由计随着计算机技术的发展，将电信号转变成数字信号，由计算机来实现相关运算，这种方法称为算机来实现相关运算，这种方法称为数字相关数字相关（Digital Correlation）。）。v20世纪世纪60年代初美国研制的自动解析测图

4、仪年代初美国研制的自动解析测图仪SA-11B-X及及RASTER均利用数字相关技术。到了均利用数字相关技术。到了80年代，对数字相关的研年代，对数字相关的研究占了统治地位。究占了统治地位。利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像点，在利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像点，在此基础上通过解析计算，进行相对定向和绝对定向，建立此基础上通过解析计算，进行相对定向和绝对定向，建立数字立体模型，从而建立数字立体模型，从而建立DEM、绘制等高线、制作、绘制等高线、制作DOM以及为以及为GIS提供基础信息等。这就是提供基础信息等。这就是数字摄影测量数字摄影测量。由于整个过程都是以数字形式在计算

5、机中完成，因而又称由于整个过程都是以数字形式在计算机中完成，因而又称为为全数字化摄影测量全数字化摄影测量。实现数字影像自动测图的系统称为实现数字影像自动测图的系统称为数字摄影测量系统数字摄影测量系统DPS（Digital Photogrammetric System）或或数字摄影测量工作数字摄影测量工作站站DPW（Digital Photogrammetric Workstation）。）。v这种系统不同于其它自动化测图仪，它即没有模拟测图仪，也这种系统不同于其它自动化测图仪，它即没有模拟测图仪，也没有解析测图仪，它实质上是一个普通的计算机影像数据处理没有解析测图仪，它实质上是一个普通的计算机

6、影像数据处理系统，其硬设备就是影像数字化装置、影像或图形输出装置及系统，其硬设备就是影像数字化装置、影像或图形输出装置及电子计算机，而由事先编制好的置于计算机中的软件系统来完电子计算机，而由事先编制好的置于计算机中的软件系统来完成各种摄影测量处理工作。因此，这种系统的功能主要取决于成各种摄影测量处理工作。因此，这种系统的功能主要取决于计算机及软件系统的功能。计算机及软件系统的功能。19881988年京都第年京都第1616届届ISPRSISPRS，标志着数字摄影测量在迅速发展。，标志着数字摄影测量在迅速发展。19921992年华盛顿第年华盛顿第1717届届ISPRSISPRS，标志着数字摄影测量

7、正在走向实用，并，标志着数字摄影测量正在走向实用，并步入摄影测量生产。步入摄影测量生产。19961996年维也纳召开的第年维也纳召开的第1818届届ISPRSISPRS，实现了摄影测量几何处理的自动，实现了摄影测量几何处理的自动化，并把化，并把GPSGPS技术引入摄影测量，以确定摄影时的方位元素。技术引入摄影测量，以确定摄影时的方位元素。数字摄影测量系统数字摄影测量系统DPS之所以受到广泛重视，是因为它的之所以受到广泛重视，是因为它的功能优越于解析测图仪，更远远超过模拟测图仪。功能优越于解析测图仪，更远远超过模拟测图仪。v模拟时代的摄影测量作业大部分依赖于各种各样的摄影测量仪模拟时代的摄影测量

8、作业大部分依赖于各种各样的摄影测量仪器。如坐标量测仪、纠正仪、正射投影仪等等。每种仪器均各器。如坐标量测仪、纠正仪、正射投影仪等等。每种仪器均各具不同的用途，其设计、结构、通用性、灵活性、精度、输入具不同的用途，其设计、结构、通用性、灵活性、精度、输入输出等亦各异。输出等亦各异。v解析测图仪则前进了一大步：在一台解析测图仪上便可完成多解析测图仪则前进了一大步：在一台解析测图仪上便可完成多种不同类型的任务。种不同类型的任务。v而数字摄影测量系统则又在解析测图仪的基础上前进了一大步：而数字摄影测量系统则又在解析测图仪的基础上前进了一大步：集各种功能于一体，且其应用范围也将大大扩展。集各种功能于一体

9、，且其应用范围也将大大扩展。数字摄影测量工作站数字摄影测量工作站DPW除了能胜任解析测图仪的一切除了能胜任解析测图仪的一切任务外，尚具有许多新的功能，如：任务外，尚具有许多新的功能，如：影像位移的去除、任意方式的纠正、反差的扩展、多幅影像的影像位移的去除、任意方式的纠正、反差的扩展、多幅影像的比较分析、图像识别、影像数字相关、以及数据库的管理等等；比较分析、图像识别、影像数字相关、以及数据库的管理等等；通过显示器还可观察数字图像以及框标、控制点、连接点、通过显示器还可观察数字图像以及框标、控制点、连接点、DEM及其它所需特征；及其它所需特征；易于实现用于整体检查和质量控制的图形显示或叠合，甚至

10、进易于实现用于整体检查和质量控制的图形显示或叠合，甚至进行立体显示；可对图像自动进行所需要的特征提取；具有实时行立体显示；可对图像自动进行所需要的特征提取；具有实时数据获取和处理的能力。等等。数据获取和处理的能力。等等。目前数字摄影测量系统仍处于发展的时期，其自动化功能目前数字摄影测量系统仍处于发展的时期，其自动化功能仅限于几何处理，即可进行自动内定向、相对定向，自动仅限于几何处理，即可进行自动内定向、相对定向，自动建立建立DEM、制作、制作DOM。其它工作要作采用自动或人工的。其它工作要作采用自动或人工的方式进行。方式进行。特别是地物的测绘，目前全部是人工交互方式。特别是地物的测绘，目前全部

11、是人工交互方式。数字摄影测量系统数字摄影测量系统 数字影像的产生：数字影像的产生：直接从空间飞行器中的直接从空间飞行器中的扫描式传感器扫描式传感器产生；产生；利用利用影像数字化器影像数字化器对摄取的像片通过影像数字化过程对摄取的像片通过影像数字化过程获得。获得。（二）影像数字化与影像重采样（二）影像数字化与影像重采样 Vexcel Ultra5000专业航片扫描仪专业航片扫描仪 有多种，主要有：有多种，主要有：电子光学扫描器电子光学扫描器和和固体阵列式固体阵列式数字化器数字化器等。等。电子光学扫描器电子光学扫描器主要分：滚筒式和平台式两类主要分：滚筒式和平台式两类。xy光源光源 在一条线上可以

12、排列到在一条线上可以排列到2048个传感器。亦可由个传感器。亦可由多组多组2048个传感器串联成更长的线阵列。在一个传感器串联成更长的线阵列。在一个面积上可以排列成面阵列式传感器。个面积上可以排列成面阵列式传感器。固体阵列式数字化器固体阵列式数字化器是使用在一条线上或者是在一个面积上排列的半导是使用在一条线上或者是在一个面积上排列的半导体传感器（电荷耦合装置体传感器（电荷耦合装置CCD），对像片进行数字），对像片进行数字化，而无需使用扫描头的移动。化，而无需使用扫描头的移动。22.2 投标文件的签署人如果是由法定代表人授权代表签名，则必须按招标文件提供的格式出具法人代表授权书并将其附在投标文件

13、中。台积电的企业文化可以概括为四个信条：坚持高度的职业道德，维护企业机密，忠于职守，专注于积电制造服务本业。这四个信条的核心含义是：忠于顾客、忠于企业、忠于专业、忠于自我。5塑造企业文化有些自助式服务是无人服务，不像小店的老板说你要什么我拿给你，如超市。超市是开放式的，顾客要什么可以自己去拿。这种服务让客户感到自由自在。因此，服务不一定需要人，自助式服务同样很有效。还有24小时的自助银行，自动提款机，自助餐等都是类似的例子。2策略规划3领导决心6、响应文件（二）施工须知3尊重包容顾客是上帝一、功能简介11.4 买方在卖方按合同规定交货或安装、调试后，无正当理由而拖延接收、验收或拒绝接收、验收的

14、，应承担由此而造成的卖方直接损失。影像数字化影像数字化：将透明正片（或负片）放在影像数字：将透明正片（或负片）放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来的过程。来的过程。Vexcel Ultra5000专业航片扫描仪专业航片扫描仪 影像的灰度影像的灰度又称为光学密度。透明像片（正片或负片）上影像又称为光学密度。透明像片（正片或负片）上影像的灰度值，反映了它透明的程度，即透光的能力。的灰度值，反映了它透明的程度，即透光的能力。影像的灰度影像的灰度设投影在透明像片上的光通量为设投影在透明像片上的光通量为F0，而透过透，而透过透明像片后的光

15、通量为明像片后的光通量为F，则，则F与与F0之比称为透过之比称为透过率率T，F0与与F之比称为不透过率之比称为不透过率O：00FFOFFT因此，像点愈黑，则透过的光通量愈小，不透因此，像点愈黑，则透过的光通量愈小，不透过率愈大，所以，透过率和不透过率都可以说过率愈大，所以，透过率和不透过率都可以说明影像黑白的程度。明影像黑白的程度。影像的灰度影像的灰度但是，人眼对明暗程度的感觉是按对数关系变但是，人眼对明暗程度的感觉是按对数关系变化的。为了适应人眼的视觉，在分析影像的性化的。为了适应人眼的视觉，在分析影像的性能时，不直接用透过率或不透过率表示其黑白能时，不直接用透过率或不透过率表示其黑白程度，

16、而用不透过率的对数值表示：程度，而用不透过率的对数值表示：1loglog TODD称为影像的灰度，当光线全部透过时，即透过称为影像的灰度，当光线全部透过时，即透过率为率为1，则影像的灰度为，则影像的灰度为0；当光通量仅透过百；当光通量仅透过百分之一，即不透过率是分之一，即不透过率是100时，则影像的灰度为时，则影像的灰度为2，实际的航空底片的灰度一般在，实际的航空底片的灰度一般在0.3至至1.8范围范围之内。之内。采样：在像片上像点是连续分布的，但在影像采样：在像片上像点是连续分布的，但在影像数字化过程中不可能将每一个连续的像点全部数字化过程中不可能将每一个连续的像点全部数字化，而只能每隔一个

17、间隔（数字化，而只能每隔一个间隔（）读一个点的）读一个点的灰度值，这个过程称为采样，灰度值，这个过程称为采样，称为采样间隔。称为采样间隔。采样与量化采样与量化影像数字化过程包括采样与量化两项内容影像数字化过程包括采样与量化两项内容。采样后是不连续的等间隔序列，采样过程会采样后是不连续的等间隔序列，采样过程会给影像的灰度带来误差。所以采样间隔越小给影像的灰度带来误差。所以采样间隔越小越好。但是采样间隔越小，数据量越大。越好。但是采样间隔越小，数据量越大。量化：通过采样过程得到的每个点的灰度值不量化：通过采样过程得到的每个点的灰度值不是整数，不方便计算。为此，应将各点的灰度是整数，不方便计算。为此

18、，应将各点的灰度值取为整数，这个一过程称为影像灰度的量化。值取为整数，这个一过程称为影像灰度的量化。采样与量化采样与量化影像数字化过程包括采样与量化两项内容影像数字化过程包括采样与量化两项内容。其方法是将透明像片有可能出现的最大灰度变其方法是将透明像片有可能出现的最大灰度变化范围进行等分，等分的数目称为化范围进行等分，等分的数目称为“灰度等灰度等级级”，然后将每个点的灰度值在其相应的灰度等级内然后将每个点的灰度值在其相应的灰度等级内取整，取整的原则是四舍五入。取整，取整的原则是四舍五入。量化：量化：采样与量化采样与量化影像数字化过程包括采样与量化两项内容影像数字化过程包括采样与量化两项内容。由

19、于数字计算机中数字均用二进制表示，因此由于数字计算机中数字均用二进制表示，因此灰度等级一般都取为灰度等级一般都取为2m（m是正整数）。是正整数）。当当m=1时，灰度只有黑白两级，当时，灰度只有黑白两级，当m=8时，则得时，则得256个灰度级。其中，级数是介于个灰度级。其中，级数是介于0255之间，之间，0为黑，为黑，255为白，每个像元素的长度值占为白，每个像元素的长度值占8bit，即一个字节。即一个字节。经过影像数字化以后得到的数字影像是一个二维的经过影像数字化以后得到的数字影像是一个二维的数字矩阵：数字矩阵：),(.)2,()1,(),2(.)2,2()1,2(),1(.)2,1()1,1

20、(NMgMgMgNgggNggg 矩阵的每个元素称一个元素矩阵的每个元素称一个元素(Pixel=Picture element)。对各像元素所赋予的灰度值对各像元素所赋予的灰度值g(m,n)一般在一般在0255之之间某个整数，代表像元素的黑白程度。矩阵的每一间某个整数，代表像元素的黑白程度。矩阵的每一行对应于一个扫描行。行对应于一个扫描行。扫描坐标上述这种坐标通常称为元素对应的点位坐标，列行、第为矩阵中第；其中来表示：，行、列号在可由像元素在矩阵中所数字化元素的点位坐标11),(,2,1,2,1)1()1(),(0000yxNnMmymyyxnxxnmyx 在摄影测量中常取用在摄影测量中常取用

21、以像主点为原点的像平面坐标以像主点为原点的像平面坐标来建立像点与地面点的坐标关系。来建立像点与地面点的坐标关系。数字影像内定向：数字影像内定向：由于在像片扫描的数字化过程中，像片的扫描坐标由于在像片扫描的数字化过程中，像片的扫描坐标系与像平面系与像平面坐标系不平行坐标系不平行，且，且坐标原点不同坐标原点不同，所以，所以同一像点的像平面坐标同一像点的像平面坐标x，y与其扫描坐标与其扫描坐标x，y不相不相等等，需要加以换算，这种换算称为，需要加以换算，这种换算称为数字影像内定向数字影像内定向。称为内定向参数。，式中，间存在仿射变换，即：一般认为，两种坐标之210210210210 kkkhhhyk

22、xkkyyhxhhx 其数值由像片上四个框标的扫描坐标及其相应的像其数值由像片上四个框标的扫描坐标及其相应的像平面坐标（视为理论值）组成误差方程式，用平差运算平面坐标（视为理论值）组成误差方程式，用平差运算求得。求得。立体测图的关键是要已知同名像点在左、右像片上的位置，立体测图的关键是要已知同名像点在左、右像片上的位置，无论是在模拟测图仪上还是在解析仪上作业，都需要作业无论是在模拟测图仪上还是在解析仪上作业，都需要作业员通过人眼的立体观测，不断地从左、右像片上搜索同名员通过人眼的立体观测，不断地从左、右像片上搜索同名像点，也是就探求影像的相关。像点，也是就探求影像的相关。对于全数字化摄影测量，

23、在没有人眼的立体观测的情况下，对于全数字化摄影测量，在没有人眼的立体观测的情况下，如何从左、右数字影像中寻找同名像点，亦即数字影像相如何从左、右数字影像中寻找同名像点，亦即数字影像相关，是其核心问题。关，是其核心问题。对这个问题的研究，从分析影像的灰度特性入手，提出了对这个问题的研究，从分析影像的灰度特性入手，提出了许多各具特色的数字影像相关方法，如：协方差法、相关许多各具特色的数字影像相关方法，如：协方差法、相关系数法、高精度最小二乘相关等等。这些方法有一个共同系数法、高精度最小二乘相关等等。这些方法有一个共同的特点，即：它们都是基于待相关点所在的一个小区域内的特点，即：它们都是基于待相关点

24、所在的一个小区域内的影像灰度。的影像灰度。（三）（三）基于灰度的影像相关基于灰度的影像相关 假设在假设在左片上左片上有一个目标点，为了搜索它在右片上有一个目标点，为了搜索它在右片上的同名点，须以的同名点，须以这目标点这目标点为中心取其周围为中心取其周围nn个像个像元素的灰度序列组成一个元素的灰度序列组成一个目标区目标区，如图：，如图：在目标区中任意一个像元素的灰度值设为在目标区中任意一个像元素的灰度值设为gij（i,j1,2,n），一般取），一般取n为奇数，其为奇数，其中心点即为目标点中心点即为目标点。根据根据左片上目标点左片上目标点的坐标的坐标概略地估计概略地估计出它在出它在右片上的近右片上

25、的近似点位似点位，并以此为，并以此为中心取其周围中心取其周围lm个影像灰度序列个影像灰度序列（l,mn），组成），组成一个一个搜索区搜索区。（1）投标人之间协商投标报价等投标文件的实质性内容；服务人员一般都会认真核实参观的票据是否正确。在撕开参观票以后，双手奉还，并说声“谢谢”。这个动作让顾客觉得还没有进去看这个汽车博物馆，就感觉到很受尊重，对服务人员训练得非常品质化。3.1 调度室是公司生产、经营活动的调度指挥中心，负责组织落实公司的年度、季度、月度计划、各类生产管理，并执行公司管理方针、目标和要求，检查、督促各二级机构落实生产组织计划、设备管理计划、产品质量计划等工作的职能机构；1、任何对

26、地面、天花的改动和分隔的改变，均应报管理处审批，装修面积超过50平方米的还需报公安局消防处审批。评标委员会通过上述评审，确定入围投标人。只有成为入围投标人，才能进入询标和综合评审。A、医院工作服务过程中涉及到各个环节、每个细节。即使没有面对面的语言交流，行销人员具备优雅的姿态和绅士淑女的风度，也能够在短时间内给顾客留下深刻而美好的印象。因此，行销人员在工作过程中也需对自身的体态语言加以重视。31.6 重大偏离或保留不允许在开标后修正，但评标委员会将允许修正投标文件中不构成重大偏离的地方，这些修正不会对其他实质上响应招标文件要求的投标人的竞争地位产生不公正的影响。6.2 每一个包装箱内应附一份详

27、细的装箱单、质量保证书、有关设备的技术文件、需要安装设备部件的详细装配图等。（2）对招标文件规定的招标人的权利和投标人的义务作实质性修改；在搜索区内有（在搜索区内有（l-n+1）（m-n1）个与目标区等）个与目标区等大的区域，称为大的区域，称为相关窗口相关窗口，窗口内任意一点的灰度，窗口内任意一点的灰度值设为值设为g i+k,j+h（k=0,1,l-n，h=0,1,m-n）。）。为了在右像片上的搜索区内寻找同名点，须按下式为了在右像片上的搜索区内寻找同名点，须按下式计算相关系数值：计算相关系数值：ggggggkhggggggkh 上式可计算出上式可计算出（l-n+1）（m-n1）个相关系数个相

28、关系数。当当取最大值时，取最大值时，对应的相关窗口的中点对应的相关窗口的中点即被认为是即被认为是待定点的同名像点待定点的同名像点。用协方差法搜索同名像点的过程与相关系数法基本用协方差法搜索同名像点的过程与相关系数法基本相同，不同之处仅在于采用的相似性判据不同。相同，不同之处仅在于采用的相似性判据不同。这里采用协方差值作为相似性判据。为了搜索同名这里采用协方差值作为相似性判据。为了搜索同名像点须按下式计算协方差值：像点须按下式计算协方差值：ninjhjkihkninjijhkninjhjkiijgggnggngggggnhk11,2,112,11,21 1 1),(其中，这样，共有这样，共有（l

29、-n+1）（m-n1）个协方差值，取个协方差值，取其其最小者对应的相关窗口的中心最小者对应的相关窗口的中心，即为，即为目标点的同目标点的同名像点名像点。略略 在影像相关方法中，无论是目标区，还是搜索区，都是一在影像相关方法中，无论是目标区，还是搜索区，都是一个二维的影像窗口，在进行相关计算时，其计算量是相当个二维的影像窗口，在进行相关计算时，其计算量是相当大的。大的。由摄影测量基本知识可知，通过摄影基线所作的任意一个由摄影测量基本知识可知，通过摄影基线所作的任意一个与像片面相交的平面，与像片对相交，就会在左、右像片与像片面相交的平面，与像片对相交，就会在左、右像片上获得一对上获得一对同名核线同

30、名核线，由核线的几何关系确定了同名点必，由核线的几何关系确定了同名点必然位于同名核线上。然位于同名核线上。这样，利用核线这样，利用核线(epipolar line)的概念就能将的概念就能将沿着沿着x，y方向方向搜索同名点的二维相关问题搜索同名点的二维相关问题，改成为，改成为沿同名核线的一维相沿同名核线的一维相关问题关问题。（把二维变到一维上。）。（把二维变到一维上。）（四）同名核线的确定与核线相关（四）同名核线的确定与核线相关 但是在影像数字化过程中，像元素按矩阵形式规则排列，但是在影像数字化过程中，像元素按矩阵形式规则排列，扫描行不是核线方向。扫描行不是核线方向。因此，欲进行核线相关，必须先

31、找到核线，而且核线确定因此，欲进行核线相关，必须先找到核线，而且核线确定的精度直接影响到影像相关的精度。的精度直接影响到影像相关的精度。当两个比例尺不同的影像相关时，可能同名点的灰度相关当两个比例尺不同的影像相关时，可能同名点的灰度相关很大，灰度相关就很难实现，所以只能基于特征相关。很大，灰度相关就很难实现，所以只能基于特征相关。确定同名核线的方法很多，原理上最简单的一种方确定同名核线的方法很多，原理上最简单的一种方法是：基于数字影像几何纠正的方法。法是：基于数字影像几何纠正的方法。同名核线在航摄像片上是互相不平行的，它们交于同名核线在航摄像片上是互相不平行的，它们交于一个一个点（核点）点（核

32、点）。但是，如果将像片上的核线。但是，如果将像片上的核线投影投影到一对到一对“相对水平相对水平”的像片的像片（平行于投影基线的像（平行于投影基线的像片对），则核线相互平行。如下图：片对），则核线相互平行。如下图：（b）水平像片）水平像片（b）实际像片）实际像片核线的几何关系核线的几何关系 正是由于正是由于相对水平像片对相对水平像片对具有这一特性，我们就有可能在具有这一特性，我们就有可能在相对水平像片上建立规则的格网，它的行就是相对水平像片上建立规则的格网，它的行就是核线核线，核线上像元素（坐标为核线上像元素（坐标为xt，yt）的灰度可由它对应的实际）的灰度可由它对应的实际像片上的像元素（坐标为

33、像片上的像元素（坐标为x，y）的灰度求得，即）的灰度求得，即g(xt，yt)g(x，y)。下右图代表通过摄影基线下右图代表通过摄影基线SS=B和某一个摄影射线和某一个摄影射线SA所所构成的平面，亦即通过像点构成的平面，亦即通过像点a的核平面，图中的核平面，图中P代表位在代表位在左方的航摄像片。左方的航摄像片。t代表相应的平行于摄影基线的水平像片，代表相应的平行于摄影基线的水平像片，at为为A点在点在左水左水平像片上的相应像点平像片上的相应像点。设设a，at在各自的像片坐标系中的坐标分别为（在各自的像片坐标系中的坐标分别为（x，y）和）和（xt，yt），则：），则：fcybxafcybxafyf

34、cybxafcybxafxtttttttt333222333111 fcybxafcybxafyfcybxafcybxafxtttttttt333222333111 式中式中a1，a2，c3为左片的方向余弦，为这张像片相为左片的方向余弦，为这张像片相对于摄影基线的角方位元素的函数，对于摄影基线的角方位元素的函数，f 为像片主距。为像片主距。333322233213333331123311321321e e 11 dfccbfccbfccbaefccbadfccbfccbdfccbadxeexefyxddxdfxtttt式中：显然在相对水显然在相对水平像片上，当平像片上，当yt常数，则为常数，则

35、为核线。将核线。将yt=c代入上式，经代入上式，经整理得：整理得：若以等间隔取一系列的若以等间隔取一系列的xt值值k，(k+1)，(k+2)，即求得一系列的像片坐标即求得一系列的像片坐标(x1，y1),(x2，y2),(x3，y3)，这些像点就位于倾斜像片这些像点就位于倾斜像片P的核线上，将这些像点的灰度的核线上，将这些像点的灰度 g(x1，y1)，g(x2，y2)，直接赋给相对水平像片上相应直接赋给相对水平像片上相应的像点，即：的像点，即：g0(k,c)=g(x1，y1)，g0(k+1),c)=g(x2，y2)就能获得相对水平像片上的核线影像。就能获得相对水平像片上的核线影像。由于在相对水平

36、像片上，同名核线的由于在相对水平像片上，同名核线的y t坐标值相等，因坐标值相等，因此，将同样的此，将同样的y t=c代入右片共线方程：代入右片共线方程：fcybxafcybxafyfcybxafcybxafxtttttttt333222333111 式中式中a 1，a 2，c 3为右片的方向余弦，分别是右片为右片的方向余弦，分别是右片相对于摄影基线的角方位元素的函数，相对于摄影基线的角方位元素的函数，f 为像片主距。为像片主距。由此即得右片上的同名核线。由此即得右片上的同名核线。数字影像是个规则排列的灰度格网序列，为了获取数字影像是个规则排列的灰度格网序列，为了获取核线的灰度序列，必须对原始

37、影像灰度重采样。核线的灰度序列，必须对原始影像灰度重采样。11 321321333222333111ttttttttttttxeexefyxddxdfxfcybxafcybxafyfcybxafcybxafx 右图为相对水平像片上沿右图为相对水平像片上沿核线排列的规则格网，为核线排列的规则格网，为求得每个格网的灰度，须求得每个格网的灰度，须按下式依次将每个格网点按下式依次将每个格网点的坐标（的坐标（xt，yt）反算到）反算到原始像片上，得到相应的原始像片上，得到相应的坐标（坐标（x，y）。）。（三）5S的推行要循序渐进7.1认真贯彻执行国家、公司有关安全生产的法律、法规，在站长领导下负责本站安

38、全管理日常工作。2、钢瓶的检查制度1.2坚守工作岗位，注意监视压力、温度、流量，做到设备不超压、不超载运行。3.4抓好安全科技工作，开展安全科技攻关工作，推广应用新技术、新成果、宣传贯彻执行各项安全技术规程、标准。、期末账务处理的功能：包括月末结转损益；【案例】5.8严格执行交接班制度，不迟到、不早退、不脱岗、不串岗。30.投标文件的澄清5.5严格执行安全生产的规定，做到安全生产，文明生产。16.4 在合同实施过程中，除非卖方违约，买方不得指定分包人。但是，由于所求得的像点不一定恰好落在原始像片上像元但是，由于所求得的像点不一定恰好落在原始像片上像元素的中心，因此，就必须进行灰度重采样。素的中

39、心，因此，就必须进行灰度重采样。如下右图，如下右图，为原始像片数字化时的采样间隔，待求的像为原始像片数字化时的采样间隔，待求的像元素的灰度元素的灰度g可由其周围四个像元的灰度值可由其周围四个像元的灰度值g1，g2，g3，g4经双线性内插求得：经双线性内插求得：)()()()(14113112111112gyxgyxgyxgyxg 与二维相关不同的是，其目标区和搜索区分别位于与二维相关不同的是，其目标区和搜索区分别位于左、右同名核线上，均为一维的影像窗口，现以相左、右同名核线上，均为一维的影像窗口，现以相关系数法为例，介绍核线相关的过程。关系数法为例，介绍核线相关的过程。为了沿同名核线搜索同名点

40、，在左核线上建立一个为了沿同名核线搜索同名点，在左核线上建立一个目标区，该目标区中心就是目标点，目标区的长度目标区，该目标区中心就是目标点，目标区的长度为为n个像元素（个像元素（n为奇数）；为奇数）；在右片上沿同名核线建立搜索区，其长度为在右片上沿同名核线建立搜索区，其长度为m个像个像元素，如下图：元素，如下图：为找同名点，须按下式计算相关系数值：为找同名点，须按下式计算相关系数值：212112211121)(11 )(11 11 ),1 ,0(nikinikikiggniiniiiggninikiinikiiggggggggkgnggngnggnggnggnnmk式中协方差：共计算（共计算（

41、m-n+1）个相关系数，判别其中最大的一）个相关系数，判别其中最大的一个，设个，设kk0时相关系数取得最大值，则同名像点在时相关系数取得最大值，则同名像点在搜索区内的序号为搜索区内的序号为k0+(n+1)/2。前面介绍了几种基于灰度的影像相关方法，它们均是直接前面介绍了几种基于灰度的影像相关方法，它们均是直接以待定点为中心的窗口内影像灰度值为依据进行同名点的以待定点为中心的窗口内影像灰度值为依据进行同名点的搜索。搜索。一般而言，这些方法大多不能顾及图像的总体结构，而是一般而言，这些方法大多不能顾及图像的总体结构，而是机械地按照某种或几种相似性判据逐像元以一定大小的窗机械地按照某种或几种相似性判

42、据逐像元以一定大小的窗口顺序进行相关搜索。口顺序进行相关搜索。虽然在某些情况下也能获得较高的相关精度，但是对于信虽然在某些情况下也能获得较高的相关精度，但是对于信息贫乏区域，或相关影像之间存在着较大比例尺差异或扭息贫乏区域，或相关影像之间存在着较大比例尺差异或扭曲的区域，相关则难免失败。曲的区域，相关则难免失败。（五）基于特征的影像匹配（五）基于特征的影像匹配 而基于特征的影像匹配（而基于特征的影像匹配（feature based image matching）是另一类搜索同名像点的方法。是另一类搜索同名像点的方法。基本思想基本思想是：是：首先首先用某种特征提取算子提取影像中的特征（点、线、用

43、某种特征提取算子提取影像中的特征（点、线、面）；面）；然后然后对提取的特征进行参数描述；对提取的特征进行参数描述；最后最后以特征的参数值为依据进行同名特征的搜索，继以特征的参数值为依据进行同名特征的搜索，继而获得同名像点。而获得同名像点。用于影像匹配的特征分为点特征和线特征两种。在用于影像匹配的特征分为点特征和线特征两种。在数字图像处理中通常将数字图像处理中通常将线特征线特征称为称为边缘边缘。用于用于提取点特征的算子提取点特征的算子称为称为有利算子有利算子或或兴趣算子兴趣算子，提取的特征点提取的特征点称为称为有利点有利点或或兴趣点兴趣点；用于用于提取边缘的算子提取边缘的算子称为称为边缘检测算子

44、边缘检测算子或或边缘检边缘检测器测器。一般而言，点特征（如明显地物点）具有较高的匹一般而言，点特征（如明显地物点）具有较高的匹配精度。配精度。特别是当图像的方位元素未知时，往往需要首先特别是当图像的方位元素未知时，往往需要首先匹配少量点求解图像的相对方位元素，这时点特匹配少量点求解图像的相对方位元素，这时点特征就显示其重要性。征就显示其重要性。但孤立的特征点匹配亦可能出现多义性。但孤立的特征点匹配亦可能出现多义性。如果已知图像的方位元素，则可以方便地引用核线如果已知图像的方位元素，则可以方便地引用核线约束条件。约束条件。这时与核线正交或近似正交的边缘特征不仅可以这时与核线正交或近似正交的边缘特

45、征不仅可以达到高的匹配精度，同时还可用作核线与核线之达到高的匹配精度，同时还可用作核线与核线之间匹配信息的传递媒介。间匹配信息的传递媒介。即：将已匹配成功的核线上的边缘信息沿着边缘即：将已匹配成功的核线上的边缘信息沿着边缘传递到待匹配的核线，从而提高核线匹配的精度、传递到待匹配的核线，从而提高核线匹配的精度、速度和可靠性。速度和可靠性。Moravec算子算子是通过逐像元量测与其邻元的灰度差，搜索相邻像是通过逐像元量测与其邻元的灰度差，搜索相邻像元之间具有高反差的点，具体方法有：元之间具有高反差的点，具体方法有：计算各像元的有利值计算各像元的有利值IV（Interest Value）。）。给一定

46、阈值，确定特定的有利点。给一定阈值，确定特定的有利点。抑制局部非最大。抑制局部非最大。Forstner算子算子是通过逐像元计算其是通过逐像元计算其Roberts梯度和协方差矩阵寻梯度和协方差矩阵寻找具有尽可能小而圆的误差随圆的点作为特征点。找具有尽可能小而圆的误差随圆的点作为特征点。具体方法有：具体方法有：以以55或更大的窗口逐像元计算或更大的窗口逐像元计算Roberts梯度和梯度和协方差矩阵，以及有利值协方差矩阵，以及有利值q和和w。确定待选的有利窗口。确定待选的有利窗口。抑制局部非最大。抑制局部非最大。在最佳窗口中确定加权中心作为最后所需的有利在最佳窗口中确定加权中心作为最后所需的有利点，

47、即特征点。点，即特征点。LY算子算子。具体方法略。具体方法略。直方图法直方图法，具体方法略。，具体方法略。由于提取的特征有点特征和边缘特征之分，而且对由于提取的特征有点特征和边缘特征之分，而且对于边缘特征，又由于描述特征的参数不同，继而在于边缘特征，又由于描述特征的参数不同，继而在匹配过程中采用的相似性基元也不同，从而形成了匹配过程中采用的相似性基元也不同，从而形成了许多具有不同特点的特征匹配算法。许多具有不同特点的特征匹配算法。Barnard-Thompson算法算法Greenfeld-Schenk算法算法跨接法影像匹配方法跨接法影像匹配方法 数字摄影测量系统的任务是基于数字影像或数字化影像

48、完数字摄影测量系统的任务是基于数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。成摄影测量作业。原则上，数字摄影测量系统是对影像进行自动量测与识别原则上，数字摄影测量系统是对影像进行自动量测与识别的系统。的系统。（六）数字摄影测量系统（六）数字摄影测量系统 JX4-4AVirtuoZo NT AT：空中三角测量；：空中三角测量；DAT：半自动数字化空中三角测量；：半自动数字化空中三角测量；DC：数字制图；：数字制图；DM数字测图：特征提取与更新、属性化及绘图；数字测图：特征提取与更新、属性化及绘图；DTM：人工或自动化获取数字高程模型，包括影像：人工或自动化获取数字高程模型，包括影像相关功能；相关功能；G

49、IS：GIS功能，通常用于栅格数据的分析、叠置和功能，通常用于栅格数据的分析、叠置和表达；表达；GO：几何操作，坐标量测，影像配准；：几何操作，坐标量测，影像配准；GPS：GPS辅助空中三角测量；辅助空中三角测量；IP：影像处理；：影像处理；OM：正射影像图的生成；：正射影像图的生成；OR：内定向和外定向；：内定向和外定向；RS：遥感功能，主要是多光谱影像分类；：遥感功能，主要是多光谱影像分类；SCA：像片扫描数字化；：像片扫描数字化；TIN：不规则三角网；：不规则三角网；VI：可视化，特别是地形三维显示；：可视化，特别是地形三维显示；主要由两部分组成：主要由两部分组成：一是数字影像获取装置及

50、成果输出设备；一是数字影像获取装置及成果输出设备；另（也是核心部分）是计算机及其它外部设备；另（也是核心部分）是计算机及其它外部设备；包括操作系统和应用软件两大部分：包括操作系统和应用软件两大部分：操作系统：操作系统：DOS，UNIX，WINDOWS，NT等；等；应用软件：实际上是应用软件：实际上是解析摄影测量软件解析摄影测量软件和和数字图数字图形与图像处理软件形与图像处理软件的集合。的集合。如果：如果：定向参数计算：定向参数计算：内定向；外定向，包括相对内定向；外定向，包括相对定向和绝对定向；定向和绝对定向；空中三角测量空中三角测量 形成按核线方向排列的立体影像形成按核线方向排列的立体影像