1 遥感数字影像匹配精度探讨.pdf

第 16卷 第4期 黄河水利职业技术学院学报 Vol.16 No.4 2004年 10月 JournalofYellowRiverConservancvTechnicalInstitute 2004 遥感数字影像匹配精度探讨 齐怀卿 ，‘杨中华2,3薛 倩 ’ (1.黄委会设计院测绘总队，河南 开封 475002;2.中国地质大学(北京)，北京 100083; 3.黄河水利职业技术学院，河南 开封 475001) 摘 要:按传统的摄影测量精度评定方法评定遥感影像数字测图的精度存在误区，通过对整像素相 关及用相关系数抛物线拟合相关的精度分析，可以证明即使应用相关系数最大的方法进行遥感影 像匹配，其理论精度也可达到0.3像素的精度。 关键词:遥感;数字影像;像素;空间分辨率;影像匹配;精度 中图分类号:P231.5 文献标识码:B 文章编号:1008一486X(2004)04一0020一02 0 引论 0,=(尸，,.f) 对于解析测图仪，若其仪器分辨率为A，则通常 02=(P2，五) J清况下该仪器的点位观测精度为2至3倍A。若按此 其中厂与五可以是P，与P2为中心的小影像窗 推论，在遥感数字影像处理中，所达到的精度将为像 口的灰度矩阵9，与g2，也可以是其他能够描述。 素的2至3倍。在遥感图像中像素所代表的地面范围 与02的特征。基于厂与五定义的某种测度m娜， 的大小(即扫描仪的瞬时视物)，或地面物体能分辨的 f2)。所谓影像匹配就是建立一个映射函数M，满足 最小单元称为图像的空间分辨率。目前，投人运行的 P2=M(P,，T) 商业卫星中，IKONOS一2卫星的全色图像空间分辨 M娜，五)=max或min(0,。I,，02E12) 率为lm,Quickbird(快鸟)图像可达0.61m。若成图 其中T为描述映射M的参数矢量，测度m表示 精度达到像素的2至3倍，显知利用遥感数字影像成 0,与02的匹配程度，称为匹配测度、相似性测度、相 图将没有实用价值。本文以相关系数最大的相关方 关准则、相关量、相关判据等等。 法为例，对影像匹配的理论精度进行探讨。 对任意一对点(0,，02)，我们感兴趣的状态只 1影像相关的概念 有两种:0，与02是匹配点(同名点);0，与02不是 在数字图像处理中，影像匹配又称为立体匹配， 同名点。这样，匹配问题可以简化为: 目的是在立体像对上自动确定同名像点，从而代替传 (1)寻找匹配点对(同名点对) 统的人工双眼观测。影像匹配实质上是在两幅(或多 (2)确定参数矢量T 幅)影像之间识别同名点，它是计算机视觉及遥感数 匹配点的确定以上述的匹配测度为基础，因而如 字图像制图的核心问题。由于早期的研究一般使用 何定义匹配测度，则是影像匹配最首要的任务。基于 相关技术解决影像匹配问题，所以影像匹配常常被称 不同的理论或不同的思想，可以定义各种不同的匹配 为影像相关。 测度，因而形成了各种影像匹配方法及相应的实现算 对影像匹配可作如下数学描述: 法，其中，整像素相关及用相关系数的抛物线拟合是 若影像 1,与12中的像点01与0:具有坐标，即 最基本的算法。 尸，二(x,，y,) 2 整像素相关的精度 尸2=(x2，y2) 相关运算的过程是将左像片上作为目标区的一 及特征属性f与f2，即 影像窗口与右像片上搜索区内相对应的相同大小的 收稿日期:2004-03一22 作者