數(shù)字微分糾正課件

第八章

數(shù)字微分糾正《攝影測量學(xué)》第八章1第八章

數(shù)字微分糾正《數(shù)字微分糾正的概念

框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正立體正射影像對(duì)的制作真正射影像的概念及其制作原理正射影像的質(zhì)量控制

景觀圖的制作原理主要內(nèi)容2數(shù)字微分糾正的概念主要內(nèi)容2

第一節(jié)數(shù)字微分糾正的概念3第一節(jié)3中心投影SBbAaCcAaBbCc正射投影4中心投影SBbAaCcAaBbCc正射投影4正射影像（DOM）圖5正射影像（DOM）圖51.數(shù)字微分糾正的概念根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型利用相應(yīng)的構(gòu)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61.數(shù)字微分糾正的概念根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型6第二節(jié)框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正7第二節(jié)7點(diǎn)元素糾正線元素糾正面元素糾正1.數(shù)字微分糾正的基本原理

實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖像之間的幾何變換

8點(diǎn)元素糾正線元素糾正面元素糾正1.數(shù)字微分糾正的基本

X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)

反解法正解法

x=fx(X，Y)；y=fy(X，Y)9X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)反2.反解法（間接法）數(shù)字微分糾正X＝X0

+

M·X’

Y＝Y(jié)0+M·Y’

計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)102.反解法（間接法）數(shù)字微分糾正X＝X0+M·XX，Y，Z直接解求掃描坐標(biāo)行、列號(hào)I，J

11X，Y，Z直接解求掃描坐標(biāo)行、列號(hào)I，J11數(shù)字?jǐn)z影測量的內(nèi)定向根據(jù)框標(biāo)解算參數(shù)oxyIJ12數(shù)字?jǐn)z影測量的內(nèi)定向根據(jù)框標(biāo)解算參數(shù)oxyIJ12反解法解算流程XY糾正影像原始影像xy灰度內(nèi)插反算灰度賦值13反解法解算流程XY糾正影像原始影像xy灰度內(nèi)插反算灰度賦值13.正解法（直接法）數(shù)字微分糾正原始影像正射影像Z?143.正解法（直接法）數(shù)字微分糾正原始影像正射影像Z?141515正解法解算流程?????????????????????????xy

XY原始影像糾正影像16正解法解算流程???????????????????????數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析

x4OXZYx1x2x3nnij17數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析x4OXZYx1x2x3nnij17第三節(jié)線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正18第三節(jié)18SPOT衛(wèi)星（6000條掃描線組成一幅影像）

xy3000條掃描Lp飛行方向19SPOT衛(wèi)星（6000條掃描線組成一幅影像）xy3000條

第四節(jié)

立體正射影像對(duì)的制作《攝影測量學(xué)》第八章20

第四基本思想立體正射影像對(duì)的制作方法立體正射影像對(duì)的高程量測精度適合高程量測的立體正射影像對(duì)制作主要內(nèi)容

21基本思想主要內(nèi)容21投影面正射影像投影方向立體匹配片投影方向PPoP1p人工視差Z一基本思想

ΔP＝ΔZtanα＝k·ΔZ

22投影面正射影像投影方向立體匹配片投影方向PPoP1p人工視按XY平面上一定間隔的方形格網(wǎng),將它正射投影到DEM，獲得Xi、Yi、Zi坐標(biāo)由共線方程求出對(duì)應(yīng)像點(diǎn)在左片上的坐標(biāo)xi，yi，用此影像斷面數(shù)據(jù)可制作正射影像XY平面上同樣方格網(wǎng)，沿斜平行投影方向?qū)⒏窬W(wǎng)點(diǎn)平行投影到DEM表面二斜平行投影法方法步驟23按XY平面上一定間隔的方形格網(wǎng),將它正射投影到DEM，獲得XXZXiXi+1ZiZi+1ADEM投影線表面24XZXiXi+1ZiZi+1ADEM投影線表面24立體正射影像對(duì)的高程不受DEM高程誤差的影響;立體正射影像對(duì)高程精度要高三倍

Zi=ΔPi/k+Z0

三、立體正射影像對(duì)的高程量測精度25立體正射影像對(duì)的高程不受DEM高程誤差的影響;Zi=

第五節(jié)

真正射影像的概念及制作原理《攝影測量學(xué)》第八章26

第五正射影像作為一個(gè)視覺影像地圖產(chǎn)品，影像上由于投影差引起的遮蔽現(xiàn)象不僅影響了正射影像作為地圖產(chǎn)品的基本功能發(fā)揮，而且還影響了影像的視覺解譯能力真正射影像的概念及其制作原理27正射影像作為一個(gè)視覺影像地圖產(chǎn)品，影像上由于投影差引起的遮蔽真正射影像的概念及其制作原理一、遮蔽的概念相對(duì)遮蔽示意圖28真正射影像的概念及其制作原理一、遮蔽的概念相對(duì)遮蔽示意圖28正射投影無遮蔽

中心投影有遮蔽

29正射投影無遮蔽中心投影有遮蔽291）影像獲取時(shí)的策略2）糾正過程中的策略3）傳感器選擇的策略長焦距、提高飛行高度、縮短攝影基線線陣列掃描式成像傳感器

正射影像上遮蔽的傳統(tǒng)對(duì)策

301）影像獲取時(shí)的策略2）糾正過程中的策略3）傳感器選擇的DEM是地表面的高程，即它并沒有顧及地面上目標(biāo)物體的高度情況，微分糾正所得到的影像雖然叫做正射影像，地面上3維目標(biāo)（如建筑物、樹木、橋梁等）的頂部并沒有被糾正到應(yīng)有的平面位置（與底部重合），而是有投影差存在。31DEM是地表面的高程，即它并沒有顧及地面上目標(biāo)物體的高度情況所謂真正射影像，簡單一點(diǎn)講就是在數(shù)字微分糾正過程中，要以數(shù)字表面模型（DSM）為基礎(chǔ)來進(jìn)行數(shù)字微分糾正。DSM采集的困難相對(duì)遮蔽信息補(bǔ)償?shù)睦щy32所謂真正射影像，簡單一點(diǎn)講就是在數(shù)字微分糾正過程中，要以數(shù)字糾正影像及其定向參數(shù)DEM+DSM從屬影像及其定向參數(shù)遮蔽檢測可視性檢查非遮蔽區(qū)域（用本影像數(shù)據(jù)糾正）遮蔽區(qū)域（用該處可見的從屬影像數(shù)據(jù)）兩者結(jié)合得到真正射影像真正射影像制作流程33糾正影像及其定向參數(shù)DEM+DSM從屬影像及其定向參數(shù)遮

第六節(jié)

正射影像的質(zhì)量控制《攝影測量學(xué)》第八章34

第六一、正射影像質(zhì)量控制的主要內(nèi)容精度檢查指幾何精度檢查

影像質(zhì)量影像的輻射質(zhì)量

35一、正射影像質(zhì)量控制的主要內(nèi)容精度檢查指幾何精度檢查影像質(zhì)正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制野外檢測：檢查正射影像的絕對(duì)精度，與等高線圖或線劃地圖套合后進(jìn)行目視檢查左和右影像制作兩幅正射影像，量測影像上同名點(diǎn)的視差。36正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制野外檢測：檢查正射影像的絕對(duì)精度接邊涉及幾何精度問題，還涉及不同影像之間色調(diào)的不一致ADS80影像勻光、勻色前正射影像ADS80影像全自動(dòng)勻光、勻色后的正射影像（500GB）幾何接邊37接邊涉及幾何精度問題，還涉及不同影像之間色調(diào)的不一致ADS8二、正射影像的勻光處理38二、正射影像的勻光處理381．基于馬斯克的單幅影像勻光原理輸入影像相減運(yùn)算背景影像拉伸處理輸出影像圖8-6-3基于馬斯克的單幅影像勻光流程391．基于馬斯克的單幅影像勻光原理輸入影像相減運(yùn)算背景影像拉伸2．基于Wallis濾波器的多幅影像勻光原理g(x，y)為原影像的灰度值；f(x，y)為Wallis變換后結(jié)果影像的灰度值；原影像的局部灰度均值；原影像的局部灰度標(biāo)準(zhǔn)偏差；結(jié)果影像局部灰度均值的目標(biāo)值；結(jié)果影像的局部灰度標(biāo)準(zhǔn)偏差的目標(biāo)值；402．基于Wallis濾波器的多幅影像勻光原理g(x，y)為典型的Wallis濾波器中c＝1，b＝1

41典型的Wallis濾波器中c＝1，b＝141第七節(jié)景觀圖的制作原理42第七節(jié)42特大傾角“攝影”g為像點(diǎn)（x，y）對(duì)應(yīng)的灰度值，根據(jù)地形及虛擬光源模擬出來的值

BeijingAsianGamesCluster43特大傾角“攝影”BeijingAsianGamesC數(shù)字廈門Citymodelingandvisualization44數(shù)字廈門Citymodelingandvisualiz第八章重點(diǎn)內(nèi)容數(shù)字微分糾正的概念制作正射影像圖兩種方法框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正45第八章重點(diǎn)內(nèi)容數(shù)字微分糾正的概念制作正射影像圖兩種方法第八章

數(shù)字微分糾正《攝影測量學(xué)》第八章46第八章

數(shù)字微分糾正《數(shù)字微分糾正的概念

框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正立體正射影像對(duì)的制作真正射影像的概念及其制作原理正射影像的質(zhì)量控制

景觀圖的制作原理主要內(nèi)容47數(shù)字微分糾正的概念主要內(nèi)容2

第一節(jié)數(shù)字微分糾正的概念48第一節(jié)3中心投影SBbAaCcAaBbCc正射投影49中心投影SBbAaCcAaBbCc正射投影4正射影像（DOM）圖50正射影像（DOM）圖51.數(shù)字微分糾正的概念根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型利用相應(yīng)的構(gòu)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511.數(shù)字微分糾正的概念根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型6第二節(jié)框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正52第二節(jié)7點(diǎn)元素糾正線元素糾正面元素糾正1.數(shù)字微分糾正的基本原理

實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖像之間的幾何變換

53點(diǎn)元素糾正線元素糾正面元素糾正1.數(shù)字微分糾正的基本

X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)

反解法正解法

x=fx(X，Y)；y=fy(X，Y)54X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)反2.反解法（間接法）數(shù)字微分糾正X＝X0

+

M·X’

Y＝Y(jié)0+M·Y’

計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)552.反解法（間接法）數(shù)字微分糾正X＝X0+M·XX，Y，Z直接解求掃描坐標(biāo)行、列號(hào)I，J

56X，Y，Z直接解求掃描坐標(biāo)行、列號(hào)I，J11數(shù)字?jǐn)z影測量的內(nèi)定向根據(jù)框標(biāo)解算參數(shù)oxyIJ57數(shù)字?jǐn)z影測量的內(nèi)定向根據(jù)框標(biāo)解算參數(shù)oxyIJ12反解法解算流程XY糾正影像原始影像xy灰度內(nèi)插反算灰度賦值58反解法解算流程XY糾正影像原始影像xy灰度內(nèi)插反算灰度賦值13.正解法（直接法）數(shù)字微分糾正原始影像正射影像Z?593.正解法（直接法）數(shù)字微分糾正原始影像正射影像Z?146015正解法解算流程?????????????????????????xy

XY原始影像糾正影像61正解法解算流程???????????????????????數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析

x4OXZYx1x2x3nnij62數(shù)字糾正實(shí)際解法及分析x4OXZYx1x2x3nnij17第三節(jié)線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正63第三節(jié)18SPOT衛(wèi)星（6000條掃描線組成一幅影像）

xy3000條掃描Lp飛行方向64SPOT衛(wèi)星（6000條掃描線組成一幅影像）xy3000條

第四節(jié)

立體正射影像對(duì)的制作《攝影測量學(xué)》第八章65

第四基本思想立體正射影像對(duì)的制作方法立體正射影像對(duì)的高程量測精度適合高程量測的立體正射影像對(duì)制作主要內(nèi)容

66基本思想主要內(nèi)容21投影面正射影像投影方向立體匹配片投影方向PPoP1p人工視差Z一基本思想

ΔP＝ΔZtanα＝k·ΔZ

67投影面正射影像投影方向立體匹配片投影方向PPoP1p人工視按XY平面上一定間隔的方形格網(wǎng),將它正射投影到DEM，獲得Xi、Yi、Zi坐標(biāo)由共線方程求出對(duì)應(yīng)像點(diǎn)在左片上的坐標(biāo)xi，yi，用此影像斷面數(shù)據(jù)可制作正射影像XY平面上同樣方格網(wǎng)，沿斜平行投影方向?qū)⒏窬W(wǎng)點(diǎn)平行投影到DEM表面二斜平行投影法方法步驟68按XY平面上一定間隔的方形格網(wǎng),將它正射投影到DEM，獲得XXZXiXi+1ZiZi+1ADEM投影線表面69XZXiXi+1ZiZi+1ADEM投影線表面24立體正射影像對(duì)的高程不受DEM高程誤差的影響;立體正射影像對(duì)高程精度要高三倍

Zi=ΔPi/k+Z0

三、立體正射影像對(duì)的高程量測精度70立體正射影像對(duì)的高程不受DEM高程誤差的影響;Zi=

第五節(jié)

真正射影像的概念及制作原理《攝影測量學(xué)》第八章71

第五正射影像作為一個(gè)視覺影像地圖產(chǎn)品，影像上由于投影差引起的遮蔽現(xiàn)象不僅影響了正射影像作為地圖產(chǎn)品的基本功能發(fā)揮，而且還影響了影像的視覺解譯能力真正射影像的概念及其制作原理72正射影像作為一個(gè)視覺影像地圖產(chǎn)品，影像上由于投影差引起的遮蔽真正射影像的概念及其制作原理一、遮蔽的概念相對(duì)遮蔽示意圖73真正射影像的概念及其制作原理一、遮蔽的概念相對(duì)遮蔽示意圖28正射投影無遮蔽

中心投影有遮蔽

74正射投影無遮蔽中心投影有遮蔽291）影像獲取時(shí)的策略2）糾正過程中的策略3）傳感器選擇的策略長焦距、提高飛行高度、縮短攝影基線線陣列掃描式成像傳感器

正射影像上遮蔽的傳統(tǒng)對(duì)策

751）影像獲取時(shí)的策略2）糾正過程中的策略3）傳感器選擇的DEM是地表面的高程，即它并沒有顧及地面上目標(biāo)物體的高度情況，微分糾正所得到的影像雖然叫做正射影像，地面上3維目標(biāo)（如建筑物、樹木、橋梁等）的頂部并沒有被糾正到應(yīng)有的平面位置（與底部重合），而是有投影差存在。76DEM是地表面的高程，即它并沒有顧及地面上目標(biāo)物體的高度情況所謂真正射影像，簡單一點(diǎn)講就是在數(shù)字微分糾正過程中，要以數(shù)字表面模型（DSM）為基礎(chǔ)來進(jìn)行數(shù)字微分糾正。DSM采集的困難相對(duì)遮蔽信息補(bǔ)償?shù)睦щy77所謂真正射影像，簡單一點(diǎn)講就是在數(shù)字微分糾正過程中，要以數(shù)字糾正影像及其定向參數(shù)DEM+DSM從屬影像及其定向參數(shù)遮蔽檢測可視性檢查非遮蔽區(qū)域（用本影像數(shù)據(jù)糾正）遮蔽區(qū)域（用該處可見的從屬影像數(shù)據(jù)）兩者結(jié)合得到真正射影像真正射影像制作流程78糾正影像及其定向參數(shù)DEM+DSM從屬影像及其定向參數(shù)遮

第六節(jié)

正射影像的質(zhì)量控制《攝影測量學(xué)》第八章79

第六一、正射影像質(zhì)量控制的主要內(nèi)容精度檢查指幾何精度檢查

影像質(zhì)量影像的輻射質(zhì)量

80一、正射影像質(zhì)量控制的主要內(nèi)容精度檢查指幾何精度檢查影像質(zhì)正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制野外檢測：檢查正射影像的絕對(duì)精度，與等高線圖或線劃地圖套合后進(jìn)行目視檢查左和右影像制作兩幅正射影像，量測影像上同名點(diǎn)的視差。81正射影像精度的檢查與質(zhì)量控制