最新数字摄影测量复习题
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数字摄影测量复习思考题
1、数字摄影测量:摄影测量学是利用光学或数码摄影机获取的影像,经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质、及相互关系的一门学科。
2、采样 :对于传统的光学影像数字化得到的数字影像,或直接获得的数字影像,不可能对理论上每一个点都取其灰度值,只能将实际的灰度函数离散化,对相隔一定间隔的“点”测其灰度值,这种对实际连续函数模型离散化的量测过程就是采样。
3、线特征提取算子:指影像的“边缘”与“线”。“边缘”指影像局部区特征不相同的那些区域间的分界线,“线”则是具有很小宽度的其中间区域具有相同的影像特征的边缘对,也就是距离很小的一对边缘构成一条线,线特征提取算子也叫边缘检测算子。
4、核面:通过摄影基线与任一物方点所作的平面称为通过该点的核面。
5、数字影像:数字影像又称数字图像。即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵,每个点称为像元。
7、核线影像:从原始图像沿核线重采样得到的没有上下视差的图像
8、点特征提取算子:运用某种算法是使图像中独立像点更为突出的算子,又被称为兴趣算子或有利算子,主要用于提取我们感兴趣的点。
9、重采样:当欲知不位于矩阵点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插,此时称为重采样。
10、采样定理:既当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时,则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x).
二、填空题
1、采样孔径大可以获得 较高 信噪比,但会_损失信号的高频部分_
2、模拟影像的数字化主要由 采样 与 量化 两个过程来完成。
3、Laplace 算子是 高通 滤波器,因此对影像 噪声 非常敏感。
4、核线重排列时,可以在_“水平”影像上_获取核线影像,也可以在 倾斜影像上 获取核线影像。
5、北方向差分算子、 纵横方向和对角方向可同时检测的二阶差分算子的卷积核分别为__________和__________。
6、Hough 变换是用来检测图像中直线、圆等且其形状能够_用一定函数关系描述_的曲线。
7、采样间隔越大图像分辨率越_低_,数据量会越__小__。
8、确定同名核线有__基于数字影像几何纠正_的核线关系_基于共面条件的核线关系 两种方法。
9、在数字影像特征提取算法中,适合进行圆点定位的是___点特征提取__算子。
10、Forstner 算子计算各像素的_Robert 梯度_和像素为中心的一个窗口的协方差矩阵,在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。
12、[-1 2 -1]是提取__线特征_的__横向二阶差分_算子的卷积核。
14、数字摄影测量将影像特征分为__点特征_、___线特征___和___面特征_。
15、数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何特性与 物理属性,即量测与理解。
16、边缘检测,通常是检测_一阶导数(或差分)最大 或 二阶导数为零_的点。
17、Moravec 算子 是在四个主要方向上,选择具有最大―最小灰度方差的点作为特征点。
三、简答题
1、什么是同名核线?试叙述一种确定同名核线的方法(并给出主要公式)?
答:)基于数字影像几何纠正的核线关系 在水平像片上,同一核线上的像点其坐标 值v 为常数,以v=c 代入得 若以等间隔取一系列的u 值, Δ ,2Δ ,… ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫++=++=11321321
u e e u e y u d d u d x ⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-+-+-=-+-+-=f c v b u a f c v b u a f y f c v b u a f c v b u a f x 3
33222333111
k Δ ,(k+1) Δ …,即得一
系列的像点坐标(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3),这些点都在左方倾斜像片P 的核线上。同样在右片上由于在“水平”像片上,右片的同名核线的v 坐标相等,以v ’=v =c 代入右片共线方程
得:
2、如何根据采样定理确定采样间隔?
采样 :对实际连续函数模型离散化的量测过程
采样定理:为了避免混淆现象,选取采样间隔Δx 时应使满足1/(2Δx)≥fl,或Δx ≤1/(2fl),这就是Shannon 采样定理,即当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时,则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。此时称fl 为截止频率或奈奎斯特(Nyquist)频率。
3.叙述Wong-Ttrinder 定位算子的基本思想。
答:1)利用二值图像重心对圆点进行定位、2)利用阈值T =(最小灰度值十平均灰度值)/2将窗口中的影像二值化、3)计算目标重心坐标(x ,y )与圆度 r.
4)当r 小于阈值时,目标不是圆;否则圆心为(x ,y )
4、请叙述Forstner 算子提取点特征的基本原理?
Forstner 算子:l )计算各像素的Robert ’s 梯度 2)计算1×1(如5×5或更大)窗口中灰度的协方差矩阵3)计算兴趣值q 与权值4)确定待选点5)选取极值点
特点:能给出特征点的类型且精度较高,但较复杂 5.∆∆=-∆=-====++++,4
,4,125,116,110,1041,11,,1,j l i k g g g g j i j i j i j i 为采样间隔,用双线性插值计算k g 。
6、获取核线影像的目的是什么?叙述获取核线影像的基本过程并写出主要公式。(任选一种方法)
答:由于在一般情况下数字影像的扫描行与核线并不重合,为了获取核线的灰度序列,必须对原始数字影像灰度进行重采样。
7、什么叫影像重采样?常用影像重采样的方法有哪些?试比较这些方法的优缺点。
答:影像重采样:欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插,称为重采样,即在原采样的基础上再一次采样
重采样的方法:双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法
最邻近内插法:计算简单,速度快;精度最低
⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-+-+-=-+-+-=f c v b u a f c v b u a f y f c v b u a f c v b u a f x 333222333111''''''''''''''''''''''⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫++=++=1''''''1''''''321321u e e u e y u d d u d x