數(shù)字攝影測量學(xué)考試習(xí)題

1、數(shù)字攝影測量學(xué)重點總結(jié)一：名詞解釋1、影像匹配：通過一定的匹配算法在兩幅或多幅影像之間識別同名點，如二維影像匹配中通過比較目標區(qū)和搜索區(qū)中相同大小的窗口的相關(guān)系數(shù)，去搜索區(qū)中相關(guān)系數(shù)最大所對應(yīng)的窗口中心點作為同名點。2、金字塔影像：對二維影像進行低通濾波，并逐漸增大采樣間隔，形成的影像像素依此減少的影像序列。3、立體正射影像對：由正射影像和通過該正射影像生成的立體匹配片兩者組成的立體相對。4、同名核線：同一核面與左右影像相交形成的兩條核線，其中核線面指物方點與攝影基線所確定的平面。5、立體透視圖：運用透視原理和一定的數(shù)學(xué)模型，將物方具有三維信息的點轉(zhuǎn)換到指定的平面上，并通過消隱處理獲得立體透視

2、效果。6、數(shù)字微分糾正：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)象方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點結(jié)算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像。7、重采樣：8、影像相關(guān)：利用互相關(guān)函數(shù)，評價兩塊影像的相似性以確定同名點。9、數(shù)字相關(guān)：利用計算機對數(shù)字影像進行數(shù)值計算完成影像的相關(guān)。10、數(shù)字高程模型：是數(shù)字地面模型DTM只考慮地形分量時的結(jié)果,表示某一區(qū)域D上地形的三維向量有限序列Vi=(Xi,Yi,Zi),i=l,2,，n,其中(Xi,Yi)WD是平面坐標，Zi是(Xi,Yi)對應(yīng)的高程。11、核線重排列:由于一般情況下數(shù)字影像的掃描行與核線并不重合，為了獲取核線的灰度序列，對原始數(shù)字影

3、像灰度進行的重采樣，亦即對原始灰度函數(shù)值進行內(nèi)插。12、單片修測：利用單張像片與DEM對地圖進行修測，主要內(nèi)容為地物的增減，相比于傳統(tǒng)方法可以節(jié)省資金與工時，是一個迭代求解的過程。二：簡答題1、相關(guān)函數(shù)估計：a較小，S(f)較平緩，高頻信息較豐富相關(guān)函數(shù)R(T)較陡峭，相關(guān)精度高拉入范圍較小出錯率高；a較大功率譜S(f)較陡峭，低頻信息占優(yōu)勢，相關(guān)函數(shù)R(T)較平緩，相關(guān)精度較差，拉入范圍較大，出錯率低。2、單片修測：進行空間后方交會，確定方位元素;量測像點坐標(x,y)；計算出地面平面坐標近似值;由平面坐標及DEM內(nèi)插出高程Z1;3、等咼線的繪制：1.基于矩形格網(wǎng)DEM自動繪制等咼線確定等高

4、線高程,Zmin=INT(Zmin/Az+1)z；Zmax=int(Zmin/Az)Az；Zk=Zmin+kAz；2計算狀態(tài)矩陣3等高線的起點和終點的處理4內(nèi)插等咼線點5搜索下一個等高線點基于三角網(wǎng)的等高線繪制：1基于三角形搜索的等高線繪制對于記錄了三角形表的TIN,按記錄的三角形順序搜索，其基本過程如下：.對給定的等咼線咼程Z,與所有網(wǎng)點咼程Zi,(i=1.2.3.4.)，進行比較，若Zi=Z；則將Zi加上一個微量值，以使程序簡單而又不影像等高線精度。.設(shè)立三角形標志數(shù)組，其初始值為0,每一元素與一個三角形對應(yīng)，凡處理過的三角形將標志設(shè)為1，以后不再處理,直至等高線高程改變。.按順序判斷每一

5、個三角形的三邊中的兩條邊是否有等高線穿過。.搜索該等高線在該三角形的離去邊,也是相鄰三角形的進入邊,并內(nèi)插其平面坐標。搜索與內(nèi)插方法與上面的搜索起點相同，不同的只是僅對該三角形的另兩邊作處理。.進入相鄰三角形，重復(fù)第四步，直至離去邊沒有相鄰三角形或相鄰三角形即搜索起點所在的三角形時為止。2基于格網(wǎng)點搜索的等高線繪制對于僅記錄了網(wǎng)點鄰接關(guān)系他TIN5、“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配、基于物方的VLL法影像匹配和最小二乘法影像匹配的相同點及差別是什么？“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配是指在左影像上以目標點為中心選取一定大小的區(qū)域作為目標區(qū)，將右片同名點可能存在的區(qū)域作為搜索區(qū)，比較目標窗口和搜索區(qū)內(nèi)同大小窗口的

6、灰度相關(guān)系數(shù)，將相關(guān)系數(shù)最大所對應(yīng)的窗口的中心作為同名點?；谖锓降腣LL法影像匹配是在待定點的地面平面坐標已知的情況下，通過共線方程和合理的高程設(shè)定值，解算其相應(yīng)的像點坐標，通過比較不同高程所對應(yīng)的像點的相關(guān)測度，取最大測度處的像點作為同名點，相應(yīng)的高程作為物點的高程；最小二乘法影像匹配是指顧及影像的幾何和輻射畸變并引入相應(yīng)的變形蠶參數(shù)，同時按最小二乘的原則解求這些參數(shù)，將相關(guān)系數(shù)最大處的左片目標窗口采用坐標梯度加權(quán)平均作為目標點，右片同名點的位置由求得的幾何參數(shù)計算而得；由上可知三種匹配算法的相同點：都是基于灰度的影像匹配，都用到了相關(guān)系數(shù)最大作為匹配的測度;不同點：“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹

7、配是基于像方的，通過選定目標區(qū)窗口與搜索區(qū)中相應(yīng)大小的窗口中相關(guān)系數(shù)系數(shù)最大的窗口中心點作為同名點，匹配精度與窗口大小、影像信噪比有關(guān)；“基于物方的VLL法”影像匹配是基于物方的，而且能直接確定物方點的空間三維坐標，將不同高程處所對應(yīng)左右影像中的像點作為可能的匹配點，取相關(guān)系數(shù)最大處作為同名像點，同時也獲得了物點的高程信息，匹配精度與步距dz、影像信噪比、匹配窗口大小有關(guān)；“最小二乘法”影像匹配是基于像方的，考慮了幾何畸變、輻射畸變等系統(tǒng)誤差，可靈活引入了各種參數(shù)和約束條件，匹配精度較高，可達子像素級，匹配點的位置左片通過窗口梯度加權(quán)平均而求得，右片由求得的幾何參數(shù)計算而得，匹配精度與信噪比、

8、影像的紋理結(jié)構(gòu)有關(guān)。6、什么是特征匹配？它與基于灰度的影像匹配有什么不同？特征匹配是指通過分別提取左右片影像或多張影像的特征（點、線、面等特征），對特征進行參數(shù)描述，然后運用所描述的參數(shù)來進行匹配的一種匹配算法；特征匹配與灰度匹配的區(qū)別：灰度匹配是基于像素的，特征匹配則是基于區(qū)域的，特征匹配在考慮像素灰度的同時還考慮諸如空間整體特征、空間關(guān)系等因素；7、簡述利用斜平行投影法制作立體正射影像對的原理。如果要獲得立體效應(yīng)，就需要引入一個具有人工視差的匹配片。該人工視差的大小應(yīng)能反映實地的地形起伏情況。最簡單的方法是利用投射角為a的平行光線法。利用斜平行投影法從同一數(shù)字高程模型出發(fā)制作立體匹配片，必

9、須包括以下幾個步驟。第一步：按XY平面上一定間隔的方形格網(wǎng)，將它正射投影到數(shù)字高程模型上，獲得Xi、Yi、Zi坐標，再由共線方程求出對應(yīng)像點在左片上的坐標xi,yi，用此影像斷面數(shù)據(jù)可制作正射影像。第二步：由XY平面上同樣的方格網(wǎng)，沿斜平行投影方向?qū)⒏窬W(wǎng)點平行投影到數(shù)字高程模型表面，該投影方向平行于XZ面。第三步：將斜平行投影后的地表點坐標Xi,Yi,Zi按中心投影方程式變換到右方影像上去，得到一套影像斷面數(shù)據(jù)xi,yi，由此數(shù)據(jù)可制成立體匹配片。8、請說明制作真實景觀圖的原理？景觀圖比地圖要形象、逼真，能夠很好地表現(xiàn)地面的真實情況，它在工程設(shè)計、農(nóng)林、水利、環(huán)境規(guī)劃以及旅游等方面都有很好的應(yīng)

10、用。它分為真實景觀圖與模擬景觀圖，前者采用地面目標的真實紋理，而后者是人工利用目標對光線的反射程度來模擬再地面目標的。真實景觀圖的制作原理和模擬景觀圖相似，即在透視圖的基礎(chǔ)上，對每一像素賦予一灰度值（或彩色），但此時的灰度值（或彩色）并不是由模擬計算得到的明暗度，而是取自對實地所攝影像的真實灰度值。（）.由與原始影像制作景觀圖將每一格網(wǎng)劃分為X個地面元，原則依然是使景觀圖上像素之間無縫隙并盡可能地大；依次計算各地面元在景觀圖上的像素行列號（，）；進行消隱處理；由地面元計算其對應(yīng)的原始影像像素行列號（Ip，Jp）；由雙線性內(nèi)插計算（，）的灰度（，）；將原始影像灰度賦予景觀圖像素（，）gl（I，l

11、Jl）=g（pI，pJp）以上過程實際上是將透視圖的繪制與正射影像圖的制作結(jié)合起來進行的過程。（）.由與正射影像制作景觀圖如果已經(jīng)有了正射影像圖，則不需利用原始影像，而可以直接利用正射影像制作景觀圖，這樣可以大大地節(jié)省計算工作量。其處理過程的前（1）（2）（3）步與利用原始影像時完全相同，所不同的步驟為：由地面元計算其對應(yīng)的正射影像像素行列號，此時是簡單的平移與縮放，而不需利用共線方程來計算；將正射影像相應(yīng)像素的灰度值取出賦予景觀圖像素（，）（,）g9、請敘述兩種特征點提取算法的流程和特點？算子利用灰度方差提取點特征，其步驟為：（1）計算各像元的興趣值（2）給定一經(jīng)驗閾值，將興趣值大于閾值的點

12、作為候選點。（3）選取候選點中的極值點作為特征點。算子通過計算各像素的梯度和灰度協(xié)方差矩陣，尋找具有盡可能小而接近圓的誤差橢圓的點作為特征點。其步驟為：（）計算各像素的梯度（）計算x（如X或更大）窗口中灰度的協(xié)方差矩陣（）計算興趣值q與w：確定待選點，如果興趣值大于給定的閾值，則該象元為待選點。（）選取極值點，以權(quán)值為依據(jù)選擇極值點，即在一個適當(dāng)?shù)拇翱谥羞x擇最大的待選點，而去掉其余的點。（二）Moravec算子與Forstner算子效果比較Moravec算法相對簡單，運行速度較Forsterner更快。Forsterner比Moravec提取特征點的精度要高,且提取的點分布更為均勻.Moravec算子對一些反