影像匹配基础理论与算法.pptVIP

第四章

影像匹配基础理论与算法;一.影像相关原理

二.影像相关的谱分析

三.数字影像匹配基本算法

四.最小二乘影像匹配

五.特征匹配;第一节

影像相关的基本原理;相关函数

电子相关

光学相关

数字相关;一.相关原理;;示意图;影像匹配---同名点寻找;二.相关函数;当x(t)=y(t)时;自相关函数是偶函数;;自相关函数在τ=0处取得最大值;三.电子相关;四.光学相关;相干光学相关系统;五.数字相关;;2.一维相关;;

第二节

影像相关的谱分析;影像的功率谱估计

相关函数估计

金字塔影像的建立;一.影像相关的谱分析;2.影像功率谱的估计;x(t)与y(t)的互功率谱;2.影像功率谱的估计;标准化;4.相关函数的估计;;S（f）较平缓，高频信息较丰富;相关函数R（τ）较平缓，相关精度较差;二.金字塔影像相关;;分频道相关（多级相关）;金字塔影像建立;金字塔影像层的确定方法;由先验视差确定金字塔影像层数;第三节

影像匹配的基本算法;基于像方的匹配算法

基于物方的匹配算法

影像匹配的精度;影像匹配实质上是在两幅（或多幅）影像之间识别同名点;一.常见的五种基本匹配算法;1.相关函数（矢量数积）;若;矢量X与Y的数积;（X·Y）＝|X|·|Y|·cos?＝max;2.协方差函数（矢量投影）;C（c0,r0）＞C（c,r）（c?c0，r?r0）;矢量的数积;减去信号的均值等于去掉其直流分量。当两影像的灰度强度平均相差一个常量时，应用协方差测度可不受影响。;3.相关系数（矢量夹角）;相关系数的实用公式为：;等价于矢量X’与y’的夹角最小;;4.差平方和（差矢量模）;灰度向量X与Y之差矢量;二维平面上以（x1，y2）为中心、边长为、对角线与坐标轴平行的一个正方形;5.差绝对值和（差矢量分量绝对值和）;灰度矢量X与Y之差矢量之分量的绝对值之和;二.基于物方的影像匹配（VLL法）;在物方有一条铅垂线轨迹，它在影像上的投影是一直线。;VLL法影像匹配示意图;

;计算左右像坐标

（xi’,yi’）与（xi”，yi”）：;分别以（xi’,yi’）与（xi”，yi”）为中心在左右影像上取影像窗口，计算其匹配测度;利用?k及其相邻的几个???关系数拟合一抛物线，以其极值对应的高程作为A点的高程;影像匹配（相关）即使在定位到整像素的情况下，其理论精度也可达到大约0.3像素的精度;整像素相关的精度;整像素相关的精度;用相关系数的抛物线拟合提高相关精度;抛物线顶点;相关系数抛物线拟合可使相关精度达到子像素精度;第四节

最小二乘法影像匹配;最小二乘法影像匹配的原理

单点最小二乘法影像匹配

最小二乘法影像匹配精度;一最小二乘影像匹配原理;非常灵活地引入各种已知参数和条件，从而可以进行整体平差;“灰度差的平方和最小”;仅仅认为影像灰度只存在偶然误差;照明及被摄影物体辐射面的方向

大气与摄影机物镜所产生的衰减

摄影处理条件的差异以及影像数字化过程中所产生的误差等等;摄影机方位不同所产生的影像的透视畸变

影像的各种畸变

竖直航空摄影的情况下，地形高差则是几何畸变的主要因素;在影像匹配中引入这些变形参数，同时按最小二乘的原则，解求这些参数，;二.单点最小二乘影像匹配;x2;线性化误差方程式;;灰度是按规则格网排列的离散阵列，且采样间隔为常数?，可被视为单位长度，偏导数均用差分代替;几何改正;1.几何变形改正;3.辐射畸变改正;;5.停机条件;6.计算最佳匹配的点位;为了进一步提高其可靠性与精度，例如，附带共线条件的最小二乘相关以及与VLL法结合的最小二乘影像匹配方法都得了广泛的研究;三仅考虑辐射的线性畸变的最小二乘匹配——相关系数;有n个像素点时误差方程;法方程式;对g1，g2中心化处理;;相关系数;信噪比;传统的算法采用目标区相对于有哪些信誉好的足球投注网站区不断地移动一个整像素，有哪些信誉好的足球投注网站最大相关系数的影像区中心作为同名像点;四.仅考虑影像相对移位一维最小二乘匹配;灰度函数的导数g,2(x)可由差分代替;用灰度差分表达的误差方程式;五.最小二乘影像匹配的精度;n为目标区像元个数。右边是的无偏估计;信噪比;相关系数与信噪比之间的关系;相关系数愈大则精度愈高

信噪比愈大，则匹配的精度愈高

影像的纹理结构有关，即

愈大，影像匹配精度愈高;;第四节

特征匹配;特征匹配的概念

基于特征点的影像匹配策略

跨接法影像匹配;一特征匹配概念;当待匹配的点位于低反差