Page 67 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第三章 摄影测量与遥感

理想的结果。

四、数字影像相关技术

在模拟和解析摄影测量阶段，人工确定同名像点，首先在左片上找到一个特
征点，然后在右片上，根据周围地物的几何及物理特征，确定右片上和左片上目
标一致的点，即为同名点，然后用坐标量测仪进行坐标量测。而全数字化摄影测
量的核心问题是如何在两幅（或多幅）影像之间自动识别同名像点（影像相关）。

随着计算机的发展，人们提出利用计算机处理数字影像，用数字影像匹配技术代
替最初的模拟电子相关器进行同名点的识别。
数字影像相关：利用计算机对数字影像进行数值计算的方式完成影像的相关
（影像匹配）。

（一）影像匹配
匹配点确定的基础是匹配测度，基于不同的理论可以定义各种不同的匹配测
度，因而形成了各种影像匹配方法。常用的影像匹配方法有相关系数法、协方差
法、差平方和法、差绝对值法、最小二乘相关等。

1. 相关系数法
相关系数法是以左片目标点为中心选取n×n个像素的灰度阵列作为目标区，
估计出右片上同名点可能出现的范围，建立一个 l×m 个像素的灰度阵列作为搜
索区。依次在搜索区内取出 n×n 个像素的灰度阵列，计算其与目标区的相似性

测度相关系数，可求出（1–n+1）×（m–n+1）个相关系数。结果是目标区相对
于搜索区不断移动一个整像素，当相关系数最大时，对应窗口的中心点即是目标
点的同名像点。
相关系数法的特点：搜索的结果均以整像素为单位；相关系数是标准化协

方差函数，目标影像的灰度与搜索影像的灰度之间存在线性畸变时，仍能较好地
评价它们之间的相似性程度；目标区和搜索区都是一个二维的影像窗口，是二维
相关。
2. 协方差法

协方差法与相关系数法的思路一致，不同之处在于所使用的匹配测度不一样。
依次在搜索区内取出 n×n 个像素的灰度阵列，计算其与目标区的相似性测
度相关系数，可求出（1–n+1）×（m–n+1）个协方差值，当协方差值为最大时，

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