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關鍵字:尺度不變特徵轉換、最小二乘平差、歷史航照影像對位

4. 結果討論

4.1 影像連續匹配對位與整體平 差對位之比較

此部份分別比較影像連續匹配及對位(案例一:

無控制點),與考量整體平差法以單張影像控制點 (案例二:7 個控制點)、控制點均勻分布(案例三:

16 個控制點)之結果,其控制點與檢核點分佈及影 像相對位置如圖 3 所示,共 27 個檢核點。由三個 案例之外部精度的影像整體檢核點 RMSE 結果(表 1)比較可知,案例一之 X、Y 座標 RMSE 為 76.4、

94.93 公尺及斜距向之 RMSE 為 121.89 公尺;案例 二 X、Y 座標 RMSE 為 40.47、64.99 公尺及斜距 向之 RMSE 為 76.56 公尺;而案例三的 X、Y 座標 RMSE 則為 9.42、14.89 公尺及其斜距向之 RMSE 為 17.62 公尺,比較後得知案例三偏差量最小,且 由斜距向 RMSE 可發現加入整體平差計算後可比 未使用整體平差修正 45 公尺,增加控制點並均勻 分布於各張影像可再修正 60 公尺,故使用均勻分 布的控制點加入整體平差計算的方式(案例三)為 三種方式中最佳結果。依比較表(表 1)可知在給定 相同控制點之情況下,相較由航帶第一張影像對地 面轉換關係與僅有各張影像匹配點連結關係(案例 一)之結果,而利用整體平差後所得到的各張影像 對位(案例二)結果較佳,因整體平差計算係透過所 有連結點及控制點同時進行參數解算,可產生約制

效果,故經整體平差後會得到較好的影像對位結果。

除了以整體影像解算最小二乘平差會對精度造成 影響外,控制點及連結點數量與分布亦影響了對位 的整體精度,因此控制點均勻分布(案例三)且經由 整體平差之結果可以呈現最佳的影像對位結果,相 較於案例二整體平差但控制點分布於單張影像,以 及案例一僅影像連續匹配及對位來的好,如圖 2 所示,亦可參考案例一、二及案例三之檢核點誤差 向量圖,如圖 4(a)、4(b)和 4(c)所示。

表 1 案例一至三檢核點 RMSE 比較表(單位:公尺)

案例一 案例二 案例三

X RMSE 76.46 40.47 9.42 Y RMSE 94.93 64.99 14.89 斜距向 RMSE 121.89 76.56 17.62

圖 2 各張影像之 X、Y、斜距向 RMSE 之直方圖

圖 3 控制點及檢核點分佈圖

圖 4 案例一(a)、案例二(b)、案例三(c)、案例四(d)、案例五(e)之檢核點誤差向量圖(向量放大 30 倍)

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增加四重點較三重點多增加多餘觀測,且使得影像 間的連結更為緊密。但改善程度還是有限,其原因 可能是於部分影像地形變化大,且年代較久遠,較 缺乏對現今地面的對應關係,另外,影像並非正射

影像,其航照中地形起伏造成的變形亦無法推算,

故僅管使用四重點增加影像匹配的觀測精度,其結 果仍非常有限,但還是有提升少部分精度之效果。

圖 5 案例三(a)、案例四(b)、案例五(c) 歷史影像拼接與連結點位置

124 algorithm, Master Thesis, National Kaohsiung University of Applied Sciences, Taiwan, ROC.

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