2023學(xué)年完整公開(kāi)課版影像匹配

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)

影像匹配

影像匹配全數(shù)字化攝影測(cè)量的核心問(wèn)題：如何在兩幅（或多幅）影像之間自動(dòng)識(shí)別同名像點(diǎn)（影像相關(guān)）匹配點(diǎn)確定的基礎(chǔ)：匹配測(cè)度?；诓煌睦碚摽梢远x各種不同的匹配測(cè)度，因而形成了各種影像匹配方法一、相關(guān)系數(shù)法:nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜索區(qū)內(nèi)取出個(gè)像素的灰度陣列，計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相似性測(cè)度相關(guān)系數(shù)，可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)相關(guān)系數(shù)二、協(xié)方差法nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)協(xié)方差值，當(dāng)協(xié)方差值為最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)。l差平方和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S2值，當(dāng)S2為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的平方和最小l差絕對(duì)值和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S值，當(dāng)S為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的絕對(duì)值最小l三、高精度最小二乘影像匹配在相關(guān)運(yùn)算中引入變形參數(shù)，補(bǔ)償兩相關(guān)窗口之間的輻射畸變幾何畸變引入的變換參數(shù)作為待定值，一同納入到最小二乘解算中，使匹配可達(dá)到1/10甚至1/100像素的高精度（子像素精度）

影像灰度的系統(tǒng)變形輻射畸變（產(chǎn)生的原因）照明及被攝物體輻射面的方向攝影處理?xiàng)l件的差異影像數(shù)字化過(guò)程中產(chǎn)生的誤差等幾何畸變：產(chǎn)生了影像灰度分布之間的差異（相對(duì)移位、圖形變化）攝影方位不同所產(chǎn)生的影像畸變由于地形坡度所產(chǎn)生的影像畸變等核線的性質(zhì)：同名像點(diǎn)必然位于同名核線上沿核線（一維）進(jìn)行相關(guān)計(jì)算：左核線上建立目標(biāo)區(qū)，目標(biāo)的長(zhǎng)度為n個(gè)像素在右片上沿同名核線建立搜索區(qū)，其長(zhǎng)度為m個(gè)像素計(jì)算相關(guān)系數(shù):共計(jì)算個(gè)相關(guān)系數(shù)

注意事項(xiàng)：相似性測(cè)度一般是統(tǒng)計(jì)量，應(yīng)有較多的樣本進(jìn)行估計(jì)（窗口中的像素?cái)?shù)不應(yīng)太少），目標(biāo)區(qū)長(zhǎng)，灰度信號(hào)重心與幾何重心不重合，產(chǎn)生相關(guān)誤差，目標(biāo)區(qū)、搜索區(qū)都取二維窗口，