第八章数字摄影测量
第八章 数字摄影测量
基于核线的影像匹配 前面讨论了基于二维影像窗口的相关算法。如果 能够利用空间成像的某些性质,将二维相关转化 为一维相关,就会使得影像匹配的效率与可靠性 都得到提高。那么这个空间成像的某些性质具体 是指什么呢?
基于核线的影像匹配 前面讨论了基于二维影像窗口的相关算法。如果 能够利用空间成像的某些性质，将二维相关转化 为一维相关，就会使得影像匹配的效率与可靠性 都得到提高。那么这个空间成像的某些性质具体 是指什么呢？
核面:左、右摄影中心 S和S与某一地面点P 所构成的平面.即点P 与基线B构成的平面 核线:过某点P的核面与 左、右影像的交线 分别称为左核线和右 核平线。 主核面:左、右像主点 分别与基线构成的平 面,分别称为左主核 面和右主核面
核面：左、右摄影中心 S和S’与某一地面点P 所构成的平面．即点P 与基线B构成的平面。 核线：过某点P的核面与 左、右影像的交线， 分别称为左核线和右 核平线。 主核面：左、右像主点 分别与基线构成的平 面，分别称为左主核 面和右主核面
主核线:左、右主核面分别与左、右影像平面的 交线分别称为左主核线和右主核线 垂核面:由基线与像底点构成的核面,因为左 右影像的底点与摄影基线位于同一铅垂面内, 所以,一个像对只有一个垂核面。 垂核线:垂核面与左、右影像面的交线,分别称 为左垂核线和右垂核线。 核点;在计算机视觉领域被称为极点,是指摄影 中心连线SS延长线与左、右影像的交点,并分 别称为左、右核点(极点)
主核线：左、右主核面分别与左、右影像平面的 交线分别称为左主核线和右主核线。 垂核面：由基线与像底点构成的核面，因为左、 右影像的底点与摄影基线位于同一铅垂面内， 所以，一个像对只有一个垂核面。 垂核线：垂核面与左、右影像面的交线，分别称 为左垂核线和右垂核线。 核点；在计算机视觉领域被称为极点，是指摄影 中心连线SS’延长线与左、右影像的交点，并分 别称为左、右核点（极点）
为了讨论核线的性质,先引人一个概念: 理想像对;平行于摄影基线的“相对水平”的影像 对 核线的基本性质可以归纳如下: (1)在倾斜影像上的所有核线相互不平行,旦交于 核点(极点)。 (2)在理想影像平面上,所有核线相互平行,不仅 同一影像面上的核线平行,而且影像对上的相应 的核线也平行,上下视差为零,这一特性对于立 体观测是十分有用的 (3)左(右)影像上的某一点,其同名点必定在其 右(左)影像上的同名核线上,这一特性是实现 核线相关的基本依据
为了讨论核线的性质，先引人一个概念： 理想像对；平行于摄影基线的“相对水平”的影像 对。 核线的基本性质可以归纳如下： （1）在倾斜影像上的所有核线相互不平行，旦交于 核点（极点）。 （2）在理想影像平面上，所有核线相互平行，不仅 同一影像面上的核线平行，而且影像对上的相应 的核线也平行，上下视差为零，这一特性对于立 体观测是十分有用的。 （3）左（右）影像上的某一点，其同名点必定在其 右（左）影像上的同名核线上，这一特性是实现 核线相关的基本依据
(a)实际像片 b)水平像片
核线几何关系解析 如前所述,影像上的所有核线是互相不平行的,它 们交于核点;但是,如果将核线投影到一对“理 想像对”上,则在理想像对上的所有核线相互平 行。如图所示.pl和p2为倾斜立体像对,p1和p2 为平行于摄影基线B的理想像对.ab和cd分别为左 右倾斜像对上的核线,a'b’和c'd是ab和cd分别在 左右理想影像上的投影
核线几何关系解析 如前所述，影像上的所有核线是互相不平行的，它 们交于核点；但是，如果将核线投影到一对“理 想像对”上，则在理想像对上的所有核线相互平 行。如图所示．p1和p2为倾斜立体像对，p1’和p2’ 为平行于摄影基线B的理想像对．ab和cd分别为左 右倾斜像对上的核线，a’b’和c’d’是ab和cd分别在 左右理想影像上的投影
可以看出影像上的核线以及影像对之间的核线均相 互平行,因此利用这一特性我们就有可能在相对 水平像片上建立规则的格网,它的行就是核线, 核线上像元素的灰度可由它对应的实际像片上的 灰度求得 设倾斜影像上的坐标系为(ⅹy)与(x2y);理想影 像上的坐标系为(u,v):与(u',v),按照共线 方程有 a,u+bv-Clf a3u+b3v-Cf a12+b2-c2f y a,u+bav-C3f
可以看出影像上的核线以及影像对之间的核线均相 互平行，因此利用这一特性我们就有可能在相对 水平像片上建立规则的格网，它的行就是核线， 核线上像元素的灰度可由它对应的实际像片上的 灰度求得。 设倾斜影像上的坐标系为（x,y）与（x’,y’)；理想影 像上的坐标系为（u,v）：与（u’,v’），按照共线 方程有： + − + − = − + − + − = − a u b v c f a u b v c f y f a u b v c f a u b v c f x f 3 3 3 2 2 2 3 3 3 1 1 1
式中的外方位元素可以由单独像对相对定向求得, 显然在理想影像像对上,ⅴ可视为常数,同时将属 于外方位元素的项合并整理,得: u+ d,u+1 (a) e,u+e e2l+1 其中 严-61vf e d=b
式中的外方位元素可以由单独像对相对定向求得， 显然在理想影像像对上，v可视为常数，同时将属 于外方位元素的项合并整理，得： 其中： ( ) 1 1 3 1 2 3 1 2 a e u e u e y d u d u d x + + = + + =