數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)習(xí)題

1、數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)習(xí)題與參考答案一、名詞解釋1、數(shù)字?jǐn)z影測量：基于數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配，模式識別等多學(xué)科的理論與方法，提取所攝對像以數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測量學(xué)的分支學(xué)科。 2、計算機(jī)輔助測圖（機(jī)助測圖）以計算機(jī)及其輸入、輸出設(shè)備為主要制圖工具實現(xiàn)從影像中提取地圖信息及其轉(zhuǎn)換、傳輸、存貯、處理與顯示。3、影像的顆粒噪聲：采用攝影方式獲得光學(xué)影像，由于鹵化銀顆粒的大小和形狀以及不同顆粒狀曝光與顯影中的性能都是一些隨機(jī)因素，這就形成了影像的顆粒噪聲。 4、Shannon采樣定理：當(dāng)采樣間隔能使在函數(shù)g(x中存在的最高頻率中每周期取有兩個樣本時

2、，根據(jù)采樣數(shù)據(jù)可以完全恢復(fù)原函數(shù)g(x。稱fl為截止頻率或Nyquist頻率。5、影像灰度的量化：是把采樣點上的灰度數(shù)值轉(zhuǎn)換成為某一種等距的灰度級。 6、比特分割就是將量化后的數(shù)據(jù)分成不同的比特位, 依次取出某一比特位上的值（0或1）或形成二值圖像。在每個比特位上交替地以黑白標(biāo)記表示0和1。 7、影像分割將一幅影像劃分為互不重疊的一組區(qū)域的過程,它要求得到的每個區(qū)域的內(nèi)部具有某種一致性或相似性,而任意兩個相鄰的區(qū)域則不具有此種相似性。8、分頻道相關(guān)：先對原始信號進(jìn)行低通濾波，進(jìn)行粗相關(guān)，將其結(jié)果作為預(yù)測值，逐漸加入較高的頻率成分，在逐漸變小的搜索區(qū)中進(jìn)行相關(guān)，最后用原始信號，以得到最好的精度。

3、 9、金字塔影像結(jié)構(gòu)：對二維影像逐次進(jìn)行低通濾波，增大采樣間隔，得到一個像元素總數(shù)逐漸變小的影像序列，將這些影像疊置起來頗像一座金字塔，稱為金字塔影像結(jié)構(gòu)。10、多測度（多重判據(jù)）影像匹配利用多個匹配測度進(jìn)行判別，當(dāng)滿足所有條件時，才認(rèn)為是同名影像。11、影像匹配：12、彩色變換：是指將紅、綠、藍(lán)系統(tǒng)表示的圖像變換為用強(qiáng)度、色度、飽和度系統(tǒng)表示的圖像的處理方法。13、圖像的復(fù)合（融合）Image Fusion將多元信道所采集的關(guān)于同一目標(biāo)的圖像經(jīng)過一定的圖像處理，提取各自信道的信息，最后綜合成統(tǒng)一圖像或綜合圖像特征以供觀察或進(jìn)一步處理。二、填空計算機(jī)輔助測圖的數(shù)據(jù)處理包括建立DTM與生產(chǎn)數(shù)字地

4、圖的數(shù)據(jù)編輯。圖板定向的目的是建立空間坐標(biāo)系(大地坐標(biāo)系與繪圖坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系。在計算機(jī)輔助測圖系統(tǒng)中，曲線擬合算法是一種重要的繪圖基本算法，它又包括：張力樣條曲線、分段三次多項式、分段圓弧、切線方向法等方法。DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括：格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)變換、數(shù)據(jù)編輯、柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分塊、子區(qū)邊界的提取 等。DEM內(nèi)插方法有：移動曲面擬合法、多面函數(shù)法、最小二乘法、有限元法等。DEM數(shù)據(jù)壓縮方法有：整型量存貯、差分映射、壓縮編碼等。DEM的精度主要取決于采樣間隔和地形的復(fù)雜程度。在格網(wǎng)DEM上自動繪制等高線主要包括兩個步驟：等高線追蹤、等高線光滑。DEM透視圖隱藏線的處理原理是峰

5、值 法或高度緩沖器 算法。Shannon采樣間隔是理論上能夠完全恢復(fù)原函數(shù)的最大間隔。數(shù)字影像傳感器的種類有：電子掃描器、電子-光學(xué)掃描器、固體陣列式數(shù)字化器。影像重采樣方法有：雙線性插值法、雙三次卷積法、最鄰近像元法、雙像素重采樣法等。數(shù)字影像的內(nèi)定向的目的就是確定掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系之間的關(guān)系，以及數(shù)字影像可能存在的變形（主要是仿射變形）。核線幾何關(guān)系的解析實質(zhì)就是確定立體像對的同名核線。確定同名核線的方法很多, 但主要是兩類：一類是基于數(shù)字?jǐn)z影測量的糾正，二是基于共面條件。第一類主要生成“ 水平”核線影像, 這里的“ 水平” 有特殊的含義, 它指核線影像面平行于攝影基線，第二類生成的是

6、“ 傾斜” 的核線影像。一幅影像的熵是整幅影像的信息量的度量，可用于影像的編碼，從而對影像進(jìn)行壓縮，而不能對影像的特征進(jìn)行描述。但是影像局部區(qū)域的熵（可稱為影像的局部熵）是該局部區(qū)域信息的度量，可反映影像的特征存在與否。熵度量影像中紋理特征的復(fù)雜程度或非均勻度，若紋理復(fù)雜,信息量大，熵值較大。比特分割的作用就是確定量化噪聲的級數(shù)，通過對圖象進(jìn)行比特分割，可以分析噪聲分布情況，這對數(shù)據(jù)壓縮去相關(guān)尤為有利。常見的線特征提取算子有以下幾類：梯度算子、二階差分算子、特征分割法、Hough變換等。線特征提取算子的基本思想是認(rèn)為函數(shù)導(dǎo)數(shù)反映圖像灰度變化的顯著程度，邊緣上像素值的一階導(dǎo)數(shù)較大；二階導(dǎo)數(shù)在邊緣

7、處值為零，呈現(xiàn)零交叉。由于噪音的原因，邊界的特征很少能夠被完整地描述，在亮度不一致的地方會中斷。因此典型的邊檢測算法后面總要跟隨著 連接 過程和其它邊界檢測過程，用來歸整邊像素，成為有意義的邊。數(shù)字影像上明顯目標(biāo)主要是指地面上明顯地物在影像上的反映，或者是數(shù)字影像自身的明顯標(biāo)志。濾波是指影像處理過程中使用的頻率增強(qiáng)技術(shù)?？梢栽陬l率域進(jìn)行，也可以在空間域進(jìn)行。濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。相關(guān)過程的長短主要決定于尋找一個同名點需要的時間，而其決定因素之一又在于尋找這它所要計算的相關(guān)量的總數(shù)。解析測圖儀的點位觀測精度為2-3（為儀器分辨率）。影像匹配

8、（相關(guān)）即使在定位到整像素的情況下，其理論精度也可達(dá)到大約0.3像素的精度用相關(guān)系數(shù)的拋物線擬和可使匹配精度達(dá)到0.15-0.2子像素的精度（當(dāng)信噪比較高時）。最小二乘影像匹配可以達(dá)到1/10甚至1/100像素的高精度，即子像素級Subpixel。寫出下列詞組的中文含義：Area Based Image Matching基于灰度的影像匹配、Feature Based Matching基于特征的匹配、Region Matching基于特征面的匹配?；谔卣鞯挠跋衿ヅ涞幕具^程：建立金字塔影像、特征提取、特征描述、特征匹配。三、判斷：航攝像片上任何一點都存在像點位移。 最初的影像匹配是利用相關(guān)技術(shù)

9、實現(xiàn)的，因此也常稱影像匹配為影像相關(guān)。理想濾波器是不存在的，實際濾波器幅頻特性中通帶和阻帶間沒有嚴(yán)格界限,存在過渡帶。貝葉斯判別或相關(guān)系數(shù)為測度的匹配不可避免會發(fā)生錯誤。但其它基本匹配方法發(fā)生錯誤的概率一般情況下不會比最小錯誤概率的貝葉斯判別更小。當(dāng)存在噪聲時，影像匹配判別錯誤概率變大。當(dāng)信噪比變大時，影像匹配判別錯誤概率進(jìn)一步變大。關(guān)系匹配可以用于影像與影像之間的匹配，也可以用于圖像與物體之間的匹配，或用于影像與圖形的匹配。整體影像匹配,由于考慮了與周圍影像的相容性、一致性、整體協(xié)調(diào)性,可以糾正或避免錯誤的結(jié)果,從而可提高影像匹配的可靠性。多點最小二乘影像匹配不僅可以基于像方，也可以基于物方

10、，還可以在匹配過程中同時確定地形特征線。多點最小二乘影像匹配收斂速度很慢，即使采用了多級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，收斂的速度還是很慢。四、簡答1、 攝影測量學(xué)的新發(fā)展？ 高分辨率遙感影像數(shù)字影像+RPC 數(shù)碼相機(jī)逐步應(yīng)用于航空攝影測量 POS 自動空三：動態(tài)GPS配合慣性測量系統(tǒng)（GPS/IMU） 激光雷達(dá)/激光探測及測距系統(tǒng)（LIDAR）Light Detection And Ranging 干涉雷達(dá)INSAR2、 數(shù)字?jǐn)z影測量的組成部分？ 實時數(shù)字?jǐn)z影測量3、 簡述計算機(jī)輔助測圖的數(shù)據(jù)采集的主要過程。本題可結(jié)合攝影測量實習(xí)IGS數(shù)字化測圖的過程理解。1）像片的定向：內(nèi)定向、相對定向、絕對定向/光束法一步定

11、向2）輸入基本參數(shù)：測圖比例尺、圖幅的圖廓點坐標(biāo)等3）輸入/選擇地物屬性碼，依次采集各點4）量測同一類地物中的其它各地物5）量測新的地物，方法同上3、4。6）必要時，聯(lián)機(jī)編輯。4、 計算機(jī)輔助測圖系統(tǒng)中屬性碼表ACL和坐標(biāo)表CL的主要內(nèi)容是什么？二者是如何連接起來的？屬性碼表：屬性碼首點索引指針刪除標(biāo)志公共邊索引指針注記檢索指針      坐標(biāo)表：XYZ連接碼后向鏈指針BP前向鏈指針FP      通過首點索引指針連接。5、 計算機(jī)輔助測圖系統(tǒng)中坐標(biāo)的量測與管理一般包括哪些功

12、能？1 坐標(biāo)表的建立2 封閉地物的自動閉合3 直角點的自動增補(bǔ)4 遮蔽房屋的量測5 直角化處理6 平行化處理7 Snap功能8 公共邊9 復(fù)制（拷貝）6、 計算機(jī)輔助測圖系統(tǒng)中人機(jī)交互各種方式的優(yōu)缺點是什么？答：1、鍵盤命令2、功能鍵3、菜單式交互 優(yōu)缺點略7、 計算機(jī)輔助測圖的數(shù)據(jù)編輯應(yīng)包括哪些必須的功能？1）圖形編輯：復(fù)制、刪除、修改、自動閉合、捕捉、平行化、直角化等。2）字符編輯：中英文注記、字庫、符號庫的建立等。8、 計算機(jī)輔助測圖的數(shù)據(jù)輸出的兩個重要方面是什么？其圖形輸出的主要功能有哪些？1）輸出至數(shù)據(jù)庫2）應(yīng)用數(shù)控繪圖儀，將所獲取的數(shù)字地圖以傳統(tǒng)的方式展給在圖紙上(或屏幕上。圖形輸

13、出主要功能為：·圖板定向；·繪圖廓與公里格網(wǎng)；·繪制各種獨立制圖符旱，如三角點等；·繪制各種類型的線，如虛線、點劃線等；·曲線擬合與光滑；·繪已知線的平行線；·進(jìn)行閉合區(qū)域內(nèi)的符號填充，如暈線、植被符號、地貌符號等；·各種方位、不同型號的中、西文及數(shù)字注記。9、 試比較各種DEM數(shù)據(jù)采集質(zhì)量控制方法的優(yōu)缺點。1）采樣定理確定采樣間隔：需作地形功率譜估計，較為復(fù)雜。2）地形剖面恢復(fù)誤差確定采樣間隔：需作地形功率譜估計，較為復(fù)雜。3）考慮內(nèi)插誤差的采樣間隔：需作地形功率譜估計，需估計傳遞函數(shù)，較為復(fù)雜。4）基于地形粗糙

14、度(roughness的分析法較為復(fù)雜。5）插值分析方法：是一種簡單易行的方法，但要處理好其采樣可能有疏密不均的數(shù)據(jù)存貯問題10、 試比較各種DEM內(nèi)插方法的優(yōu)缺點。逐點內(nèi)插法十分靈活，一般情況下精度較高，計算方法簡單又不需要很大的計算機(jī)內(nèi)存，但計算速度可能比其它方法（局部函數(shù)內(nèi)插）慢。移動曲面擬合法：當(dāng)?shù)匦纹鸱^大時，半徑R不能取很大。當(dāng)數(shù)據(jù)點較稀或分布不均勻時，可能產(chǎn)生很大的誤差。多面函數(shù)法：認(rèn)為任何一個圓滑的數(shù)學(xué)表面總是可以用一系列有規(guī)則的數(shù)學(xué)表面的總和，以任意的精度進(jìn)行逼近。計算較復(fù)雜。最小二乘法：精度高，缺點：內(nèi)插計算時必須分區(qū)進(jìn)行，否則解算的工作量太大。此方法協(xié)方差的估計存在一定問

15、題。有限元法：一次樣條可以解決地形不均勻性和各向異性的問題，三次樣條可以獲得連續(xù)且光滑的地表曲面。11、 簡述基于DEM的單片修測算法?（1）進(jìn)行單像空間后方交會，確定像片的方位元素；（2）量測像點坐標(biāo)（x,y）;（3）取一高程近似值Z0；（4）將（x,y）與Z0 代入共線方程，計算出地面平面坐標(biāo)近似值（X1,Y1）；（5）由（X1,Y1）及DEM內(nèi)插出高程Z1；（6）重復(fù)（4）、（5），直至（Xi+1,Yi+1 ,Zi+1 ）與（Xi,Yi ,Zi）之差小于給定的限差。12、 簡述在格網(wǎng)DEM上自動繪制等高線的過程。（1）等高線追蹤，利用DEM矩形格網(wǎng)點的高程內(nèi)插出格網(wǎng)邊上的等高線點，并將這

16、些等高線點排序；（2）等高線光滑，進(jìn)一步加密等高線點并繪制光滑曲線。13、 為什么在數(shù)字圖像處理中要對影像進(jìn)行傅立葉變換？答：（1）由于變換后許多值是0或很小，所以可壓縮數(shù)據(jù)。（2）有利于影像分解力的分析、影像處理（濾波、卷積等運(yùn)算）。14、 為什么要對數(shù)字影像傳感器進(jìn)行檢校？其誤差是怎樣產(chǎn)生的？（1）目的：1）對傳感器質(zhì)量進(jìn)行評定；2）對其輸出的影像進(jìn)行幾何畸變校正，改善系統(tǒng)定位精度。（2）誤差來源：1）光學(xué)鏡頭的畸變（光學(xué)誤差）:相機(jī)物鏡系統(tǒng)設(shè)計、制作和裝配誤差所引起的像點偏離其理想位置的點位誤差稱之為光學(xué)畸變差。2）機(jī)械誤差3）視頻信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換（電學(xué)誤差）：行同步誤差：視頻信號轉(zhuǎn)換時

17、影像每行開頭處的同步信號產(chǎn)生的錯動現(xiàn)象；場同步誤差：影像奇數(shù)行與偶數(shù)行間的錯位；采樣誤差：由于時鐘頻率不穩(wěn)引起的采樣間隔誤差。15、 雙像素重采樣方法的原理？它有什么優(yōu)點？雙像素重采樣采用對原始的數(shù)字影像的一個像素在x、y方向均放大1倍，然后對放大了1倍的影像進(jìn)行重采樣。雙線性內(nèi)插、雙三次卷積法均是低通濾波，濾掉信號中斷高頻分量，使影像產(chǎn)生平滑（“模糊”）。而雙像素重采樣能更好地保持影像的“清晰度”。16、 什么情況下采用一般的解析相對定向？什么情況下采用相對定向的直接解？答：在豎直航空攝影或已知傾角近似值的傾斜攝影時，相對定向一般采用迭代求解。當(dāng)不知道傾斜攝影中的傾角近似值以及不知道影像的內(nèi)

18、方位元素（例如數(shù)字影像的一個局部影像塊）時，必須采用相對定向的直接解法。17、 什么情況下采用一般的空間后方交會最小二乘解？什么情況下采用空間后方交會的直接解？一般空間后方交會必須已知方位元素的初始值，且解算過程是個迭代解算過程。在實時攝影測量的某些情況下，影像相對于物方坐標(biāo)系的方位是任意的，且沒有任何初值可供參考。這時常規(guī)的空間后方交會最小二乘算法就無法處理，而必須建立新的空間后方交會的直接解法。18、 如何區(qū)分影像的信號與噪聲？（1）對影像的灰度作頻譜分析，計算其功率譜。（2）對一組圖像掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行基于比特分割的信噪結(jié)構(gòu)分析。所謂比特分割就是將量化后的數(shù)據(jù)分成不同的比特位, 依次取出某一比

19、特位上的值（0或1）或形成二值圖像。在每個比特位上交替地以黑白標(biāo)記表示0和1。19、 什么是影像特征？如何提取特征？理論上，特征是影像灰度曲面的不連續(xù)點。實際影像，特征表現(xiàn)為一個微小鄰域中灰度的急劇變化，或灰度分布的均勻性，也就是在局部區(qū)域中具有較大的信息量。因此，可以以某像素為中心，取一個n×n的窗口，計算局部熵，若其大于給定閾值，則認(rèn)為該像素是一個特征?；蛘哂酶鞣N梯度算子或差分算子提取特征。20、 簡述Harris角點提取算法的基本原理與優(yōu)點。1）首先確定一個n×n大小的影像窗口，對窗口內(nèi)的每一個像素點進(jìn)行一階差分運(yùn)算，求得在x,y方向的梯度gx ,gy；2）對梯度值進(jìn)

20、行高斯濾波；3）根據(jù)公式，計算強(qiáng)度值M ;4）選取局部極值點，在窗口內(nèi)取最大值。對所有極值點排序，根據(jù)要求選出興趣值最大的若干個點作為最后的結(jié)果。它計算簡單有效同時非常穩(wěn)定，在圖像旋轉(zhuǎn)、灰度、噪聲影響和視點變換的條件下，與其他算子相比是最穩(wěn)定的一種點特征提取算子。21、 列舉幾種主要的影像分割算法。（1）基于像元的分割方法：閾值法、聚類法（2）基于邊緣檢測的分割方法（3）基于區(qū)域的分割方法（4）基于物理模型的分割方法（5）結(jié)合特定數(shù)學(xué)理論和技術(shù)的分割方法22、 區(qū)域生長法影像分割的基本思想，優(yōu)缺點。區(qū)域生長方法是根據(jù)同一地物區(qū)域內(nèi)像元的相似性來聚集像元的方法，從初始區(qū)域(如小區(qū)域甚至是單個像元

21、開始，將相鄰的具有同樣性質(zhì)的像元或其它區(qū)域歸并到目前的區(qū)域中從而逐步生長區(qū)域，直至沒有可以歸并的像元或其它小區(qū)域為止。區(qū)域內(nèi)像元的相似性度量可以包括光譜平均值、紋理、形狀、位置等信息。區(qū)域增長方法是一種比較普遍的方法，在沒有先驗知識可以利用時，可以取得最佳的性能，可以用來分割比較復(fù)雜的影像，如自然景物。但是，區(qū)域增長方法是一種迭代的方法，空間和時間的開銷都比較大。這種分割方法對種子點的選擇有很大依賴，不同的種子點設(shè)置一般會有不同的分割結(jié)果，而且在不同地物之間過渡平緩的情況下會把不同類型的區(qū)域合并到一個區(qū)域。23、 集群分類法影像分割有什么優(yōu)點？在某些情況下，我們不具備任何有關(guān)模式的先驗知識，既

22、不知道它的分別，也不知道它該分成多少類，更不知道各類的參數(shù)，如均值、方差等。這時，集群分類方法就顯示出它解決此類問題的獨特優(yōu)越性。24、 列舉幾種定位算子。一、MedioniYasumoto定位算子二、基于小面元模型的定位算子Zuniga-Haralick定位算子Kitchen-Rosenfeld定位算子Dreschler-Nagel定位算子三、矩不變定位算子邊緣定位角點定位四、WongTrinder圓點定位算子五、Mikhail定位算子六、Forstner定位算子七、高精度角點與直線定位算子25、 相關(guān)函數(shù)的譜分析有什么作用？（1）用于相關(guān)函數(shù)的估計，維納-辛欽定理（2）對信號的截止頻率進(jìn)行

23、估計以確定采樣間隔26、 什么是影像匹配？將數(shù)字影像匹配基本算法分為兩類，說明分類標(biāo)準(zhǔn)，并指出其中哪種算法最好，為什么？答：影像匹配實質(zhì)上是在兩幅（或多幅）影像之間識別同點名。數(shù)字影像匹配基本算法一類是匹配測度取得最大值或相似性程度最高，包括：相關(guān)函數(shù)（矢量數(shù)積）測度、協(xié)方差函數(shù)（矢量投影）測度、相關(guān)系數(shù)（矢量夾角）測度。另一類是相異性程度最低，此時匹配測度取得最小值，包括：差平方和（差矢量模）測度、差絕對值和（差矢量分量絕對值和）測度。分類標(biāo)準(zhǔn)是匹配測度。相關(guān)系數(shù)法最好。相關(guān)系數(shù)是衡量左右影像兩個灰度矢量X與Y相似性的一個科學(xué)的數(shù)值指標(biāo)。由于相關(guān)系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)方差函數(shù)，因此當(dāng)目標(biāo)影像的灰度

24、與搜索影像的灰度之間存在線性畸變時，仍然能較好地評價他們之間的相似性程度。以相關(guān)系數(shù)最大作為影像匹配搜索同名點的準(zhǔn)則，其實質(zhì)是搜索“信噪比為最大”的灰度序列。實驗表明，在各種基本影像匹配算法中，“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配算法的成功率最高。27、 鉛垂線軌跡法（VLL法）進(jìn)行影像匹配的過程。1）給定A點平面坐標(biāo)(X,Y與近似最低高程Zmin，高程搜索步距可由所要求的高程精度確定。2）由地面點平面坐標(biāo)(X,Y與可能的高程計算左、右像坐標(biāo)。3）分別以左、右像點為中心在左右影像上取影像窗口，計算其匹配測度，如相關(guān)系數(shù)等。4）將i的值增加1，重復(fù)2、3步，得到n個相關(guān)系數(shù)，取其最大者，假設(shè)其對應(yīng)高程為Zk

25、，則認(rèn)為地面點A的高程Z=Zk。還可以利用相鄰的幾個相關(guān)系數(shù)擬合一條拋物線，以其極值對應(yīng)的高程作為A的高程，以進(jìn)一步提高精度。28、 為什么最小二乘影像匹配可以達(dá)到很高的精度？它的缺點是什么？1） 最小二乘影像匹配中可以非常靈活地引入各種已知參數(shù)和條件，從而可以進(jìn)行整體平差。2） 最小二乘影像匹配既可解決“單點”的影像匹配問題，以求其“視差”；也可以直接解求其空間坐標(biāo)。3） 最小二乘影像匹配同時解決“多點”影像匹配或“多片”影像匹配。Multi-Point/Multi-Photo Matching4） 最小二乘影像匹配可引入“粗差檢測”，從而大大地提高影像匹配的可靠性。5） 甚至可用于解決影像

26、遮蔽問題。缺點：系統(tǒng)的收斂性等有待解決。29、 “灰度差的平方和最小”影像匹配和最小二乘影像匹配的相同點及差別是什么？相同點：vv = min“灰度差的平方和”測度僅認(rèn)為影像灰度只存在偶然誤差（隨機(jī)噪聲），不考慮影像的系統(tǒng)變形。最小二乘影像匹配中引入了輻射畸變、幾何畸變等影像的變形參數(shù)，同時按最小二乘vvmin的原則，解求這些參數(shù)。30、 寫出相關(guān)系數(shù)與信噪比的關(guān)系?；?31、 基于特征的影像匹配算法尤其適用于哪幾種場合的影像匹配？a 待匹配的點位于低反差區(qū)內(nèi)，如林區(qū)b 匹配目的是只需要配準(zhǔn)某些“感興趣”的點線或面在大比例尺城市航空攝影測量中，大多數(shù)對象是人工建筑物，此時由于影像的不連續(xù)、陰影

27、與被遮蔽等原因，基于灰度匹配的算法也難以適應(yīng)。32、 怎樣制作真實景觀圖？1、 由DEM與原始影像制作景觀圖1） 將每一DEM格網(wǎng)劃分為m×n個地面元2） 依次計算各地面元在景觀圖上的像素行列號（Il，Jl）3） 進(jìn)行消隱處理；4） 由地面元計算其對應(yīng)的原始影像像素行列號（Ip，Jp）5） 由雙線性內(nèi)插計算（Ip，Jp）的灰度gp（Ip，Jp）6） 將原始影像灰度賦予景觀圖像素gl（Il，Jl）=gp（Ip，Jp）2、 由DEM與正射影像制作景觀圖1）將每一DEM格網(wǎng)劃分為m×n個地面元2）依次計算各地面元在景觀圖上的像素行列號（Il，Jl）3）進(jìn)行消隱處理；4）由地面元計

28、算其對應(yīng)的正射影像像素行列號5）將正射影像相應(yīng)像素的灰度值g0取出賦予景觀圖像素（Il，Jl）：gi（Il，Jl）= g0 五、論述1、 論述數(shù)字?jǐn)z影測量的任務(wù)及現(xiàn)狀。答：任務(wù)：數(shù)字?jǐn)z影測量的基本范疇還是確定被攝對象的幾何與物理屬性，即量測與理解。即不僅要自動測定目標(biāo)點的三維坐標(biāo)，還要自動確定目標(biāo)點的紋理?，F(xiàn)狀：處理數(shù)字影像或數(shù)字化影像、自動化和半自動化作業(yè)、可生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品、模擬產(chǎn)品。面臨的若干典型問題：1、輻射信息 詳細(xì)略當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量不僅要自動測定目標(biāo)點的三維坐標(biāo)，還要自動確定目標(biāo)點的紋理。2、數(shù)據(jù)量與信息量“數(shù)據(jù)量大”是全數(shù)字?jǐn)z影測量的一個特點與問題，要處理這樣大的數(shù)據(jù)量，必然依賴于計

29、算機(jī)的發(fā)展，而目前的計算機(jī)已經(jīng)能夠在一定程度上達(dá)到這一要求。 3、速度與精度影像匹配速度500-1000點/秒，量測速度100-200點/秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工量測與匹配速度。精度達(dá)到子像素級。4、影像匹配自動化是當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量最突出的特點。而影像匹配是實現(xiàn)自動立體量測的關(guān)鍵。單點匹配多點匹配整體匹配灰度匹配、特征匹配、關(guān)系匹配從“單點匹配”到“整體匹配”是數(shù)字?jǐn)z影測量影像匹配理論和實踐的一個飛躍。多點最小二乘影像匹配與松弛法影像匹配等整體影像匹配方法考慮了匹配點與點之間的相互關(guān)聯(lián)性，因而提高了匹配結(jié)果的可靠性與結(jié)果的相容性、一致性。5、影像解譯常規(guī)攝影測量采用人工目視判讀識別影像中的物體。數(shù)字?jǐn)z

30、影測量中對居民地、道路等目標(biāo)自動識別與提取已經(jīng)取得一些較好的研究成果。2、 什么是DTM、DEM、DHM？它們有什么關(guān)系？DEM有哪幾種主要的形式，其優(yōu)缺點各是什么？答：（1）數(shù)字地面模型（Digital Terrain Model, DTM是地形表面形態(tài)等多種信息的一個數(shù)字表示。它是定義于某一區(qū)域D上的一個有限項的向量序列，它以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述，如地面溫度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤類型等其它地面諸特征。數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時稱為數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model），或 DHM

31、(Digital Height Model。高程是地理空間中的第三維坐標(biāo)。即DEM是表示區(qū)域D上地形的三維向量有限序列。（2）DEM是DTM的一個子集，是DTM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、最核心部分。（3）1）規(guī)則格點（格網(wǎng)） DEM優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，存貯量最小(還可進(jìn)行壓縮存貯，非常便于使用且容易管理。 缺點：a 地形簡單的地區(qū)存在大量冗余數(shù)據(jù)；b由于柵格過于粗略，有時不能精確表示地形的關(guān)鍵特征,如山峰、洼坑、山脊等；c如不改變格網(wǎng)大小,則無法適用于起伏程度不同的地區(qū)；d對于某些特殊計算如視線計算時，格網(wǎng)的軸線方向被夸大。為克服其缺點，可采用附加地形特征數(shù)據(jù)、如地形特征點、山脊線、山谷線、斷裂線等，從而構(gòu)成完

32、整的DEM。2）不規(guī)則三角網(wǎng) DEM不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN表示法克服了高程矩陣中冗余數(shù)據(jù)的問題，而且能更加有效地用于各類以DTM為基礎(chǔ)的計算。但其數(shù)據(jù)量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用與管理也較復(fù)雜。3）Grid-TIN混合形式的DEM充分利用了上述兩種形式DEM的優(yōu)點，克服了它們的缺點。3、 敘述數(shù)字?jǐn)z影測量的DEM數(shù)據(jù)采集各種方式的特點。答：1）沿等高線采樣：主要用于地形復(fù)雜及陡峭地區(qū)、山區(qū)。2）規(guī)則網(wǎng)格采樣：按規(guī)則矩形網(wǎng)格進(jìn)行采樣，可直接生成規(guī)則矩形格網(wǎng)的DEM數(shù)據(jù)。優(yōu)點是方法簡單、精度較高、作業(yè)效率也較高；缺點是特征點可能丟失。3）沿斷面掃描獲取數(shù)據(jù)的精度比其他方法要差，特別是在地形變化趨勢改變處，

33、常常存在系統(tǒng)誤差。該方法作業(yè)效率是最高的，一般用于正射影像圖的生產(chǎn)。4）漸進(jìn)采樣：根據(jù)地形使采樣點合理分布，即平坦地區(qū)采樣點少，地形復(fù)雜區(qū)采樣點多。優(yōu)點是使得數(shù)據(jù)點的密度比較合理，合乎實際的地形；缺點是在取樣過程中要進(jìn)行不斷的計算與判斷，且數(shù)據(jù)存貯管理比簡單矩形格網(wǎng)要復(fù)雜。5）選擇采樣：根據(jù)地形特征進(jìn)行采樣，如沿山脊線、山谷線等進(jìn)行采集。尤其適合于不規(guī)則三角網(wǎng)的建立，但顯然其數(shù)據(jù)的存貯管理與應(yīng)用均較復(fù)雜。6）混合采樣：將規(guī)則采樣與選擇采樣結(jié)合起來。為了區(qū)別一般的數(shù)據(jù)點與特征點，應(yīng)當(dāng)給不同的點以不同的特征碼。7）自動化DEM數(shù)據(jù)采集:按影像上的規(guī)則格網(wǎng)利用數(shù)字影像匹配進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。4、 敘述DEM的應(yīng)用。答：一、基于DEM的信息提?。ɑ镜匦我蜃佑嬎?）1. 極值高程和最大高差 2. 相對高程和平均高程 3. 坡度和坡向計算