關鍵字:高密度點雲、立體匹配、十字區塊匹配法、半全域匹配法
3. 實驗成果分析與討論
3.3 實際航照影像測試
3.3.3 品質評估
針對六個測試區域的匹配成果,利用 2.6.2 節 說明的方法進行評估。
(1) 視差圖異常值像元個數
利用左右一致性檢測分別偵測六個測試區域 之 SGM 及 Cross-based Matching 視差成果(表 11) 中異常值像元的個數,並計算其所占的比率。由圖 16 的量化成果顯示出後者的異常值像元所占比率,
降低的幅度至少 2%;而由表 11 的視差成果可看出 相較於 SGM 的成果,Cross-based Matching + SGM 的視差成果較為平滑,雜訊點明顯減少。因此,由 視差圖的初步品質評估顯示出成果品質確實有所
提升。
(2) 人工量測成果與自動化匹配成果進行比較 針對六個測試區域的特徵物(表 12),比較人工 量測成果與自動化匹配成果之差異。針對點特徵及 線特徵,量化的成果(圖 17)顯示出兩者的差異最多 在 1 個像元;而對於平面特徵的評估,藉由計算範 圍內的點雲與擬和平面的距離以量化誤差,由圖 18 平 面 特 徵 的 誤 差 趨 勢 圖 證 實 Cross-based Matching + SGM 的點雲成果確實是位在同一平面 上,誤差均值趨近於 0.00(m);而 SGM 的誤差均 值約為 0.22(m),顯示出 SGM 的點雲成果並非完 全位於同一平面上。由以上三種特徵的量化成果突 顯出本研究產製的高密度點雲具有高精度。
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表 10 實際航照影像產製高密度點雲成果
ID 原始影像 SGM Cross-based Matching + SGM
測試區域1
測試區域2
測試區域3
測試區域4
測試區域5
測試區域6
表 11 視差成果比較
ID 測試區域1 測試區域2 測試區域3
SGM
Cross-based Matching + SGM
ID 測試區域4 測試區域5 測試區域6
SGM
Cross-based Matching + SGM
圖 16 視差圖精度量化成果
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表 12 人工量測之特徵物示意圖
ID 點特徵 線特徵 平面特徵
測試區域1
測試區域6
測試區域2
測試區域3
測試區域4
測試區域5
圖 17 點特徵及線特徵精度量化成果
(a) SGM 平面特徵誤差均值:0.22(m) (b) Cross-based Matching + SGM 平面特徵誤差均 值:0.00(m)
(c) SGM 平面特徵誤差均值:0.22(m) (d) Cross-based Matching + SGM 平面特徵誤差均 值:0.00(m)
圖 18 測試區域 1 及 6 之平面特徵精度量化成果圖
(3) 以視覺比對點雲成果之完整性及幾何性 針對不同的地物表徵(表 13),以視覺比對高密 度點雲在三維場景表達的完整性及正確性,比對的 成果顯示出 SGM 的成果雜訊點較多,點雲的浮動 情形明顯較劇烈;而 Cross-based Matching + SGM
的成果在表達不同地物表徵之幾何性及完整性都 有較理想的成果,證實本研究提出的作業優化策略 及擬定的參數值設定方式確實能提升高密度點雲 的成果品質。
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表 13 以視覺比對不同區域之完整性及正確性
ID 建物 植被 裸露地(均調區) 屋脊(視差不連續處)
原始影像
點雲(SGM)
點雲 (Cross-based
Matching + SGM)
ID 建物 裸露地 道路(均調區) 屋脊(視差不連續處)
原始影像
點雲(SGM)
點雲 (Cross-based
Matching + SGM)