Page 116 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

第四章 摄影测量与遥感

像相关的类型主要有三种：电子相关、光学相关和数字相关。电子相关和光学相关是
直接利用像片进行处理，数字相关是利用数字影像处理。
（二）发展历程
1950 年由美国工程兵研究发展实验室与 Gauschandomb 光学仪器公司合作研制了

第一台自动测图仪，利用电子相关技术实现自动量测。
20 世纪 60 年代初开始利用数字相关技术，20 世纪 80 年代数字相关占统治地位。
1988 年，数字摄影测量系统处于概念阶段。
1992 年，数字摄影测量系统步入生产阶段。

目前，已成为主流的摄影测量作业方法（半自动化）。
（三）数字摄影测量特点
自动量测；处理的数据量大，依赖于计算机的发展；速度快；精度高：子像素级

相当于 2μm（立体坐标量测仪 1~20μm）；影像解译：自动提取与识别（物理属性）；
自动化程度高：自动化（内定向、相对定向、DEM、DOM）；地物：全部人工交互；
二、数字影像基本知识
二、数字影像基本知识
道路、房屋：半自动。
（一）数字影像获取
二、数字影像基本知识
（一）数字影像获取
二、数字影像基本知识
数字影像是对于现实事物离散化的一个描述方式，是一种栅格数据形式。数字影像的采
（一）数字影像获取
数字影像是对于现实事物离散化的一个描述方式，是一种栅格数据形式。数字影像的采
样是对实际连续函数模型离散化的量测过程，每隔一个间隔获取一个点的灰度值，这样获取
（一）数字影像获取
数字影像是对于现实事物离散化的一个描述方式，是一种栅格数据形式。数字影像的采
样是对实际连续函数模型离散化的量测过程，每隔一个间隔获取一个点的灰度值，这样获取
数字影像是对于现实事物离散化的一个描述方式，是一种栅格数据形式。数字影
的一个点称为样点，也就是像素。这样的一个间隔称为一个采样间隔，间隔的大小称为像素
样是对实际连续函数模型离散化的量测过程，每隔一个间隔获取一个点的灰度值，这样获取
像的采样是对实际连续函数模型离散化的量测过程，每隔一个间隔获取一个点的灰度
的一个点称为样点，也就是像素。这样的一个间隔称为一个采样间隔，间隔的大小称为像素
大小，一般采样以矩形为主，也可使用六边形、三角形等。
的一个点称为样点，也就是像素。这样的一个间隔称为一个采样间隔，间隔的大小称为像素
值，这样获取的一个点称为样点，也就是像素。这样的一个间隔称为一个采样间隔，
大小，一般采样以矩形为主，也可使用六边形、三角形等。
（二）影像灰度及量化
大小，一般采样以矩形为主，也可使用六边形、三角形等。
间隔的大小称为像素大小，一般采样以矩形为主，也可使用六边形、三角形等。
（二）影像灰度及量化
（二）影像灰度及量化栅格，每个栅格用影像的灰度代表其属性。灰度就是光学密
数字影像表示的最小单位为
（二）影像灰度及量化
数字影像表示的最小单位为栅格，每个栅格用影像的灰度代表其属性。灰度就是光学密
数字影像表示的最小单位为栅格，每个栅格用影像的灰度代表其属性。灰度就是
度，影像的灰度值反映了像片的透光能力。用下式表示其光学密度。用 T 表示光线的透过率，
数字影像表示的最小单位为栅格，每个栅格用影像的灰度代表其属性。灰度就是光学密
光学密度，影像的灰度值反映了像片的透光能力。用下式表示其光学密度。用 T 表示
度，影像的灰度值反映了像片的透光能力。用下式表示其光学密度。用 T 表示光线的透过率，
O 表示阻光率，F0 表示投射在底片上的光通量，F 表示透过底片的光通量。则有如下公式：
度，影像的灰度值反映了像片的透光能力。用下式表示其光学密度。用 T 表示光线的透过率，
光线的透过率，O 表示阻光率，F0 表示投射在底片上的光通量，F 表示透过底片的光
O 表示阻光率，F0 表示投射在底片上的光通量，F 表示透过底片的光通量。则有如下公式：
O 表示阻光率，F0 表示投射 T＝ F
通量。则有如下公式：在底片上的光通量，F 表示透过底片的光通量。则有如下公式：
F O
T＝ F
F F
T ＝ O
O＝
T＝ F O
F O
F
O＝
O ＝ F O
O＝
F O F
人眼对明暗程度的感觉是按阻光率的对数关系变化的，若灰度用 D 表示，则有：
人眼对明暗程度的感觉是按阻光率的对数关系变化的，若灰度用 D 表示，则有：
F
人眼对明暗程度的感觉是按阻光率的对数关系变化的，若灰度用 D 表示，则有：
人眼对明暗程度的感觉是按阻光率的对数关系变化的，若灰度用 D 表示，则有：
D ＝ lgO ＝ lg
1
D＝lgO＝lg
T
1
D＝lgO＝lg
灰度值如果用实数表示，则一幅数字影像的存储空间将非常大、为解决这一问题，
D＝lgO＝lg
1 T
灰度值如果用实数表示，则一幅数字影像的存储空间将非常大、为解决这一问题，实际
实际应用时需要进行量化处理。 T
灰度值如果用实数表示，则一幅数字影像的存储空间将非常大、为解决这一问题，实际
应用时需要进行量化处理。
灰度值如果用实数表示，则一幅数字影像的存储空间将非常大、为解决这一问题，实际
应用时需要进行量化处理。 • 103 •
量化：将各点的灰度值转换为整数，将透明底片有可能出现的最大灰度变化范围进行等
应用时需要进行量化处理。
量化：将各点的灰度值转换为整数，将透明底片有可能出现的最大灰度变化范围进行等
分，分为若干灰度等级，一般都取为2 。m 取 8 时得到 256 个灰度级，其级数是介于 0
量化：将各点的灰度值转换为整数，将透明底片有可能出现的最大灰度变化范围进行等 到
m
分，分为若干灰度等级，一般都取为2 。m 取 8 时得到 256 个灰度级，其级数是介于 0 到
m
255 之间的一个整数，0 为黑，255 为白，每个像元素的灰度值占 8bit，即一个字节。
分，分为若干灰度等级，一般都取为2 。m 取 8 时得到 256 个灰度级，其级数是介于 0 到
m
255 之间的一个整数，0 为黑，255 为白，每个像元素的灰度值占 8bit，即一个字节。
（三）数字影像的表示
255 之间的一个整数，0 为黑，255 为白，每个像元素的灰度值占 8bit，即一个字节。
（三）数字影像的表示
一个数字影像可用一个函数表示其内容，可表示为一个灰度关于坐标的函数，如 g（x，
（三）数字影像的表示
一个数字影像可用一个函数表示其内容，可表示为一个灰度关于坐标的函数，如 g（x，
y），其中 x、y 表示栅格所在坐标，g 代表灰度值，当 x、y 取不同的行列值时得到不同的
一个数字影像可用一个函数表示其内容，可表示为一个灰度关于坐标的函数，如 g（x，
y），其中 x、y 表示栅格所在坐标，g 代表灰度值，当 x、y 取不同的行列值时得到不同的
灰度。
y），其中 x、y 表示栅格所在坐标，g 代表灰度值，当 x、y 取不同的行列值时得到不同的
灰度。
灰度。 三、数字影像相关技术
三、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
三、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
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
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
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进行同名点的识别。
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进行同名点的识别。
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进行同名点的识别。