第七章數(shù)字微分糾正ppt課件

1、n數(shù)字微分糾正的概念數(shù)字微分糾正的概念n框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正n線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正主要內(nèi)容主要內(nèi)容 像片平面圖或正射影像是地圖的一種。利用中心投影編制正射影像圖是將中心投影變?yōu)檎渫队巴队暗膯栴}。像片糾正：將豎直攝影的航攝像片通過投影變換，獲取相當(dāng)于航攝像機(jī)物鏡主光軸在鉛錘位置攝影的水平像片，同時(shí)改化規(guī)定的比例尺。 正射影像既有正確的平面位置，又保持豐富的影像信息，但不包含第三維信息。數(shù)字微分糾正的概念根據(jù)參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)像方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像，

2、這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行。)()()()()()()()()()()()(33322203331110ssssssssssssZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxx正射影像正射影像DOM圖圖正射影像正射影像DOM圖圖fJ JI InnmmZZYYXXcbacbacbafy yx xSSS00212133322211100010000框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正點(diǎn)元素糾正 線元素糾正 面元素糾正 數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)字微分糾正，在原理上最適合點(diǎn)元素微分糾正。但能否真正做到點(diǎn)元素微分糾正，它取決于能否真實(shí)

3、地測(cè)定每個(gè)像元的物方坐標(biāo)X，Y，Z數(shù)字糾正： 像素的幾何位置和灰度數(shù)字微分糾正的基本原理數(shù)字微分糾正的基本原理 x = fx (X，Y) ； y = fy (X，Y) X = x (x，y)； Y = y (x，y) 反解法正解法 數(shù)字微分糾正與光學(xué)微分糾正一樣，是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖像之間的幾何變換 反解法間接法數(shù)字微分糾正1 1、計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)、計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)X X0 + M X Y Y0 + M Y 2 2、計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)、計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)11111098765111094321LYLXLLZLYLXLJLYLXLLZLYLXLIDEM(X0,Y0)P(X , Y )SSSZZYYXXcbacbac

4、bannmmfJJII33322211121210010000fJJIInnmmfyyxx0021210010000X，Y，Z直接解求掃描坐標(biāo)行、列號(hào)I，J fcycxcfbybxbZYfcycxcfayaxaZX3213213213213 3、灰度內(nèi)插、灰度內(nèi)插 由于所求得的像點(diǎn)坐標(biāo)不一定正好落在由于所求得的像點(diǎn)坐標(biāo)不一定正好落在像元素中心，為此必須進(jìn)行灰度內(nèi)插，一般可像元素中心，為此必須進(jìn)行灰度內(nèi)插，一般可采用雙線性內(nèi)插方法，求得像點(diǎn)采用雙線性內(nèi)插方法，求得像點(diǎn)p p的灰度值的灰度值g(x,y)g(x,y)。4 4、灰度賦值、灰度賦值 最后將像點(diǎn)最后將像點(diǎn)p p的灰度值賦值給糾正后的像元的

5、灰度值賦值給糾正后的像元素素P,P,即即G(XG(X , Y , Y )= g(x,y) )= g(x,y)。依次對(duì)每個(gè)糾正像素進(jìn)行上述運(yùn)算，即可獲得依次對(duì)每個(gè)糾正像素進(jìn)行上述運(yùn)算，即可獲得糾正的數(shù)字圖像。糾正的數(shù)字圖像。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的內(nèi)定向)()()(1), ()()()(1), (3421234212ijyjyinyjniyjninnjiyijxjxinxjnixjninnjixl根據(jù)框標(biāo)解算參數(shù)oxyIJ反解法解算流程反解法解算流程PXY糾正影像糾正影像p原始影像原始影像xy灰度內(nèi)插灰度內(nèi)插反算反算xyXY正解法直接法數(shù)字微分糾正正解法直接法數(shù)字微分糾正原始影像正射影像Z? 在糾正圖像上

6、所得到的像點(diǎn)是非規(guī)則排列的 二維圖像 三維空間X，Y，Z）正解法缺點(diǎn)正解法缺點(diǎn)(X2,Y2)SPZ0Z1Z3(X,Y)(X1,Y1)迭代求解迭代求解正解法解算流程正解法解算流程xy XY原始影像糾正影像數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析 以“面元素作為“糾正單元” )()()()()()()()()()()()(10333222111tZZtYYtXXtctbtatctbtatctbtafxSSS反算公式計(jì)算該糾正單元4個(gè)“角點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，而糾正單元內(nèi)的坐標(biāo)則用雙線性內(nèi)插求得 )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ( ) ( ) ( 10222222t c t Zt

7、b t Y t a t Xt Zct Ybt XaSSS數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析 線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正由若干條線性陣列掃描影像構(gòu)成像幅 ) ( ) () ( ) () ( ) () (222t c t Zt b t Yt a t Xt ASSSSPOT衛(wèi)星6000條掃描線組成一幅影像） xy第3000條掃描Lp飛行方向線性陣列掃描影像間接法糾正線性陣列掃描影像間接法糾正 2222222222222222)2()1()0()2()1()0()2()1()0()2()1()0()()()()(tAtAAtAtctcctctbtbbtbtataat

8、a Xa2(t) + Yb2(t) + Zc2(t) =A(t) )()()() 1(2222)2(222)0(222)1()1()1()2()2()2()0()0()0(AZcYbXatAZcYbXaAZcYbXat或其中按泰勒級(jí)數(shù)展開為 0 2) 2 (222) 1 (222) 0 (222) 2 () 2 () 2 () 1 () 1 () 1 () 0 () 0 () 0 (tAZcYbXat AZcYbXaAZcYbXa211112111121111)2()1()0()2()1()0()2()1()0()()()(tctcctctbtbbtbtataata取二次項(xiàng) tllyP)(0線

9、性陣列掃描影像間接法糾正線性陣列掃描影像間接法糾正 求出各元素對(duì)應(yīng)的a1(t)，a2(t)，c3(t)，XS(t)，YS(t)，ZS(t)，然后求出該相應(yīng)像點(diǎn)的y及t，或y及x。 )()() ()() ()(1111t ctZZt bt YYt atXXxSSS對(duì)a1t），b1t），用多項(xiàng)式表達(dá))()( ) ()( ) ()(1333t ct ZZt bt YYt at XXfSSSt值實(shí)際上表達(dá)了上圖坐標(biāo)系中像點(diǎn)p在時(shí)刻t的y坐標(biāo)lp，l0掃描線行數(shù)；為CCD一個(gè)探測(cè)像元的寬度為掃描線的時(shí)間間隔)()()()()()()()()()()()(333111tctZZtbtYYtatXXtctZ

10、ZtbtYYtatXXfxSSSSSStZZtZtYYtYtXXtXttttttSSSSSSSSS)0()()0()()0()()0()()0()()0()(再求像點(diǎn)p的 x坐標(biāo) )()()()()()()()()()()()(31313131tZZftcxtcftbxtbtYYtZZftcxtcftaxtatXXSSSS或SiSSiSiSSiSiSSiiiiiiiZllZZYllYYXllXXllllll)()()()()()(000000000000為影像中心行外方位元素通?？烧J(rèn)為各參數(shù)是t的線性函數(shù) 為變化率參數(shù)直接法糾正直接法糾正a1(t)，a2(t)，c3(t)，XS(t)，YS(t)，ZS(t)為像點(diǎn)x，y對(duì)應(yīng)的外方位元素，可由其行號(hào)li計(jì)算：直接法糾正直接法糾正給定高程初始值Z0計(jì)算出地面平面坐標(biāo)近似值X1，Y1） 用DEM與X1，Y1內(nèi)插出高程Z1,對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)X，Y，Z，）正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制v野外檢測(cè)：檢查正射影像的絕對(duì)野外檢測(cè)：檢查正射影像的絕對(duì)精度精度v與等高線圖或線劃地圖套合后進(jìn)與等高線圖或線劃地圖套合后進(jìn)行目視檢查行目視檢查 v左影像和右影像制作同一地區(qū)的左影像和右影像制作同一地