以直線特徵物求解像片外方位參數之作業探討

以直線特徵物求解像片外方位

參數之作業探討

指導教授：趙鍵哲 學生：彭念豪

報告大綱

 前言  研究方法  模擬資料測試  實際資料測試  結論

前言

 針對線特徵相較於點特徵之優勢，具有 較清楚的幾何及輻射訊息。  企圖以自動化的方式完成整個作業流程 。  本次報告以物、像空間匹配為重點。

影像 資料 地面資料 ( 地形 圖、 DTM 、 Lid ar) 直線特徵萃取 直線特徵萃取 影像 直線 控制 直線 匹配 匹配之 結果 後方交會計算 ( 單像或多像 ) 檢驗匹配成果 方差分量估計 更合理之 先驗精度 像片之外方位參數 合理之 匹對 方位參數精度評估

物、像空間之匹配

 利用關聯式的匹配找出候選配對。

 再加入數學模式驗証配對結果。

 將三維空間資訊視為一尺度及旋轉差異

需克服之問題

 尺度  旋轉

模擬資料測試

 (a) 為目標影像， (b) 為旋轉 90 度後， (c) 為旋轉 90 度且尺度

參考點到直線距離

平行線交點為參考點

0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250

在影像 (b) 上的搜尋

-100 0 100 200 300 400 500 -100 0 100 200 300 400 500 246 246.5 247 247.5 248 -1 -0.5 0 0.5 1

平行線不交於一點

 直線特徵萃取時的

誤差。

 以視窗的搜尋方式

尺度不同時

 不變的指標為方位。 250 260 270 280 290 300 310 320 0 10 20 30 40 50 60

由已知資料取得尺度

 將距離乘上尺度。  實際作業中，影像之像元解析度已知。 294 294.5 295 295.5 296 296.5 297 297.5 298 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

實際資料測試

(a) 為左像， (b) 為右像， (c) 為 Lidar 的網格資料 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

(a) 在 (b) 中搜尋結果

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

(c) 在 (b) 中搜尋結果

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

實驗結果

 找不到正確的配對，考慮其可能原因有二： 1. 尺度的計算有誤，即測航影像之像元地面解 析度可能有錯，造成尺度無法還原。 2. 萃取出的直線特徵誤差太大，方位的誤差使 得平行線無法聚集於參考點。

結論

 在由已知資料能掌握尺度的情況下能有 效的找出正確的配對，但在實際狀況下 ，未能完成所設想之目標，即無法達成 物、像空間的匹配。  未來可能會嘗試以暴力法之方式，直接 將所有的排列組合以 DLT 求解改正數， 來比較計算速度

參考文獻

 彭念豪、趙鍵哲， 2004 。以控制直線求解單張像片外方位參數 模式之探討，第二十三屆測量學術及應用研討會論文集， pp.1 97-204 。  陳衍豪， 2001 ，立体航測影像直線與圓弧輪廓建物半自動之三 維模型重建，中央大學土木工程研究所， pp.25—28