Page 118 - 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

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，
对应的相关窗口的中点就是待定点的同名像点。
3. 最小二乘影像匹配

上述影像匹配的方法精度都不是很高，因为在摄影成像的过程当中，影像存在辐
射变形和几何变形。
辐射畸变（产生的原因）：照明及被摄物体辐射面的方向；摄影处理条件的差异；
影像数字化过程中产生的误差等。

几何畸变：产生了影像灰度分布之间的差异（相对移位、图形变化）；摄影方位
不同所产生的影像畸变；由于地形坡度所产生的影像畸变等。
由于存在辐射变形的影响，影像匹配精度达不到子像素级的精度。

在相关运算中引入变形参数，补偿两相关窗口之间由于辐射畸变和几何畸变引入
的变换参数并将此参数作为待定值，一同纳入最小二乘解算中，使匹配可达到 1/10 甚
至 1/100 像素的高精度（子像素精度），称为最小二乘影像匹配。
（二）同名核线的确定及核线相关
通过上述分析的内容可知，影像在匹配的过程中，目标区及搜索区都是二维窗口，

无论哪种匹配方法，计算量都比较大，需要计算（1 － n ＋ 1）×（m － n ＋ 1）个相
关系数，属于二维相关。通过核线进行影像匹配，可以大大减少计算的工作量，提高
匹配的精度。

核线的性质：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，核面与影像面的交线称
为核线，同名像点必定在同名核线上。沿同名核线进行相关计算称为一维相关。沿同
名核线进行相关计算，可以加快搜索速度，也会增加匹配的可靠性。
确定同名核线可以利用核线固有的几何关系，分别确定左片、右片的核线（直线）

方程（找到核线上的一些点），即可确定同名核线，常用的方法有基于共面条件的核
线解析关系和基于数字影像的几何纠正的核线解析关系。

四、数字摄影测量发展过程中的机遇与挑战

（一）摄影测量技术的发展进程研究
摄影测量技术和遥感技术都属于一门对影像重建被摄物体表面的学科，但在摄
影测量技术当中更侧重于如何进行物体几何表面的重建，同时还能进行测量。例如对
DEM 的测量和地形图绘制等。遥感技术主要是针对物体物理表面的重建，侧重于如

何进行物理恢复的相关问题，例如对土质的分类等。所以，从本质上讲，摄影测量技
术和遥感技术都是对影像进行研究、理解、处理和加工的科学技术方式，能够让人们

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