数字影像重采样
数字摄影测量复习题含答案
第五章数字影像与特征提取什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像②频域表达对数字影像处理就是很重要得。
因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。
但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。
例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。
其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。
在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。
怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差;双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜;双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;4.已知gi,j=102,gi+1,J=112,gi+1,j+1=126,k-i = /4,l -j= /4, 为采样间隔,用双线性插值计算gk,l答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1)//4)*102+(1 4) //4)*118+( /4)* ( /4)*126=102+13/-1５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等第六章影像匹配基础理论与算法什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么?答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。
摄影测量 5.26
一、名词解释（4分每题，共20分）1、框标设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立像方坐标系。
2摄影航高以摄区内的平均高程面作为摄影基准面，摄影机的物镜中心至该面的距离。
1、数字摄影测量是以数字影像为基础，用计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位置及性质的技术。
2、合面：过投影中心作一水平面平行于地面，这一个平面称为真水平面，也叫合面；核面：摄影基线与地面点所作平面。
3、摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差指的是在摄影测量平差中使用了更一般的原始的非摄影测量观测值或条件。
4、有限元法把地面分成适当大小的有限单元，在单元内，用一个简单的函数来描述所求的曲面，并保证相邻单元之间有连续（或光滑）的过渡，这种内插方法称为有限元法。
5、数字微分纠正或数字纠正根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正摄投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，1、相对定向：确定一个立体像对的相对位置称为相对定向。
2、核线：核面与像片面的交线称为核线，对于同一核面的左右像片的核线，称为同名核线。
3、数字高程模型：若地面点按一定格网形式排列，点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，地面形态只用点的高程Z来表达，这种数据列阵称为数字高程模型(DEM)4、立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片5、前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法1.摄影测量学：摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息工艺、科学与技术。
2.空间前方交会：通过立体像对像点坐标和提供的像片的内、外方位元素求地面控制点在摄影测量坐标系中的坐标。
摄影考试重点题目与答案
名词解释1。
摄影测量学:利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学技术2。
像点位移:当地面起伏、像片倾斜时,地面点在像片上的构像相对理想情况时产生的位置差异。
3．摄影比例尺：摄影像片当作水像片，地面取平均高程时，这时像片上的一段的水平距L 之比为摄影比例尺.4。
数字影像相关：利用计算机对数字影像进行数字计算的方式完成影像的相关，识别出两幅（或多幅）影像的同名像点。
5．解析空中三角测量：以像点坐标为依据，采用一定的数学模型，用少量控制点作为平差条件，解求加密点物方坐标的理论方法或作业过程。
6．摄影基线：相邻两摄站点之间的连线7．航线弯曲度：偏离航线两端像片主点间的直线最远的像主点到该直线的距离与该直线距离之比。
8．立体像对：在航空摄影时，同一条航线相邻摄站拍摄的两张像片具有60％左右的重叠度，这两张像片成为立体像对。
9．相对定向：确定一个立体像对中两张像片相对位置的参数10。
绝对定向：确定相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空间方位。
11。
中心投影:投影光线相互平行的投影12.影像内定向：将仪器坐标系中的像点坐标转换为像平面坐标系中坐标的过程13.摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离14。
航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度15。
像片的外方位元素：确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数。
或称为表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数.16。
内方位元素：确定投影中心(物镜后节点)相对于像平面位置关系的参数17。
核线相关:沿核线寻找同名像点18.DEM：数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型19。
影像数字化:将透明正片或负片放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来，此过程为影像数字化20。
模型绝对定向：用已知的地面控制点求解相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空间方位元素21。
同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面22.同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点。
envi 波段重采样
envi 波段重采样
波段重采样是指将遥感影像数据中的一个或多个波段的空间分辨率进行调整的过程。
它可以是将低分辨率波段变为高分辨率波段，也可以是将高分辨率波段变为低分辨率波段。
在进行波段重采样的过程中，常用的方法有三种：
1. 最近邻插值法：该方法在新的分辨率下，将原来高分辨率像元的灰度值直接赋给新像元，不对原图像进行任何处理。
这种方法简单快速，但会产生锯齿效应。
2. 双线性插值法：该方法根据原图像中待提取波段的四个最近邻像元，进行灰度的线性插值计算。
这种方法相对于最近邻插值法，可以得到更加平滑的图像，但在高频细节上会有一定的损失。
3. 立方卷积插值法：该方法采用3D立方卷积的原理，通过计算样本点周围16个方向上的插值权重进行插值。
这种方法的效果相对较好，能够保留更多的图像信息，但计算复杂度也较高。
在进行波段重采样时，需要根据实际需求选择合适的方法，以保证数据的准确性和精度。
摄影测量复习题
一、填空题1、摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系和像素坐标系。
2、中心投影的共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线的几何关系，利用其解求单张像片6个外方位元素的方法称为单像空间后方交会，最少需要 3 个平高地面控制点。
3、数字影像重采样常用的方法有双线性插值法、双三次卷积法和最邻近像元法三种。
4、立体像对的摄取方法有哪几种：移动相机法、移动目标法、（旋转被摄目标法）、镜面摄影法、同一物镜法。
5、构形系数与摄影比例尺分母K2=H/f是__摄影比例尺分母____，K1=H/B为构形系数6、彩色电视机的制式有哪几种：NTSC制式、PAL制式、SECAM制式、EIA制式。
7、地形图为正射投影，而航空摄影像片为中心投影。
8、摄影测量中常用的坐标系有像素坐标系、像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。
9、相对定向的目的是确定两像片的相对位置，最少需要 5 对点，其采用的数学公式是共面方程。
10、中心投影的共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线的几何关系，利用其解求单张像片6个外方位元素的方法称为单片空间后方交会，最少需要3 个平高地面控制点。
11、影像匹配实质上是在两幅（或多幅）影像之间识别同名点。
12、绝对定向最少需要 2 个平高控制点和 1 个高程控制点。
13、表示航摄像片的外方位角元素可以采用φ、ω、κ转角系统、φ′、ω′、κ′转角系统和 A、α、κα转角系统三种转角系统。
二、名词解释1、立体像对的空间前方交会：由立体像对中两张像片的内外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的过程。
2、绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。
3、数字影像重采样：根据已知像元的灰度值求待定像元灰度值的过程。
4、像主点：相机主光轴与像平面的交点。
遥感影像重采样方法实现与应用研究
遥感影像重采样方法实现与应用研究1. 引言1.1 研究背景遥感影像重采样是指利用一定的数学方法和模型，对原始遥感影像进行重新采样，以达到改善影像质量和增加影像细节的目的。
重采样方法的研究和应用对于提高遥感影像的空间分辨率和准确性具有重要意义。
目前，关于遥感影像重采样方法的研究已经取得了一定的进展，但在实际应用中还存在着一些问题亟待解决。
本文将对遥感影像重采样方法进行进一步深入的研究和探讨，旨在提高遥感影像的分辨率和质量，为遥感技术的发展提供更多的支持和帮助。
1.2 研究意义遥感影像重采样方法在遥感影像处理中具有重要的意义。
随着遥感技术的不断发展和遥感数据的不断增加，遥感影像的分辨率和精度要求也越来越高。
而遥感影像重采样方法可以有效地提高遥感影像的空间分辨率和准确性，进而提升遥感影像的应用价值和实用性。
具体来说，遥感影像重采样方法可以帮助提高遥感影像的视觉效果和解译精度，为遥感数据的地形分析、土地利用监测、资源调查等应用提供更可靠的支持。
遥感影像重采样方法还可以帮助缓解遥感数据间的空间不匹配问题，提高不同遥感数据集之间的一致性和比较性，为遥感数据融合和综合分析提供更好的基础。
通过对遥感影像重采样方法进行研究与应用，可以更好地利用遥感数据资源，提高遥感数据的利用效率和价值，进而推动遥感技术在地球科学、环境监测、城市规划等领域的广泛应用和发展。
1.3 研究目的本文旨在探讨遥感影像重采样方法的实现与应用研究，通过对现有重采样方法的概述和分类，分析其实现过程和应用案例，评价其效果，并对其优势、局限性进行总结。
具体而言，本文旨在达到以下研究目的：1. 系统总结不同类型的遥感影像重采样方法，包括传统的插值方法、深度学习方法和卷积神经网络方法等，分析各种方法的优缺点和适用范围，为选择合适的重采样方法提供参考。
2. 探讨遥感影像重采样方法的实现过程，包括数据预处理、算法设计和参数优化等方面，深入分析每个环节的关键问题和解决方法，为实际应用提供技术支持。
envi 波段重采样
envi 波段重采样摘要：I.引言- 介绍ENVI 波段重采样II.波段重采样原理- 解释波段重采样- 说明波段重采样原因III.ENVI 波段重采样操作- 步骤1：准备数据- 步骤2：打开ENVI 软件- 步骤3：进行波段重采样- 步骤4：查看结果IV.波段重采样注意事项- 数据准备- 参数设置V.结论- 总结波段重采样意义正文：ENVI 波段重采样是一种将不同分辨率的遥感图像波段重采样为相同分辨率的方法。
这种方法可以让不同分辨率的图像具有相同的像素大小和空间分辨率，方便后续的数据处理和分析。
波段重采样原理是将一个波段的数据重新采样到另一个波段的数据上。
这个过程可以用插值法或反插值法实现。
插值法是将一个波段的数据插值到另一个波段的数据上，从而得到重采样后的波段。
反插值法是将一个波段的数据反插值到另一个波段的数据上，从而得到重采样后的波段。
ENVI 波段重采样操作步骤如下：1.准备数据：首先需要准备好需要重采样的遥感图像数据。
这些数据可以是多波段遥感图像，也可以是单波段遥感图像。
2.打开ENVI 软件：启动ENVI 软件，在主界面上选择“File”>“Open”，打开需要进行波段重采样的遥感图像文件。
3.进行波段重采样：在ENVI 软件中，选择“Image”>“Spatial Resolution”，在弹出的对话框中设置重采样参数。
可以选择插值方法（如双线性插值、三次卷积插值等）和反插值方法（如最近邻反插值、双线性反插值等）。
设置好参数后，点击“OK”按钮。
4.查看结果：重采样完成后，可以在ENVI 软件中查看重采样后的波段。
在主界面上选择“Image”>“Display”，在弹出的对话框中选择需要显示的波段，点击“OK”按钮。
此时，可以看到重采样后的波段图像。
在进行波段重采样时，需要注意以下几点：- 数据准备：确保输入的遥感图像数据是正确的，并且具有正确的波段信息。
- 参数设置：根据需要选择合适的重采样方法和参数。
SAR影像几何校正中重采样和插值方法探析
201科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 学 术 论 坛几何校正按照重采样方式分为直接法和间接法。
以间接法校正为例,加入输出图像阵列中的任一像素在原始图像中的投影点位坐标值为整数时,便可简单地将整数点位上的原始图像的已有亮度值间接取出填入输出图像。
但若该投影点位的坐标计算值不为整数时,原始图像阵列中该非整数点位上并无现成的亮度存在,于是就必须采用适当的方法把该点位周围邻近整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来,构成该点位的新亮度值。
这个过程即称为数字图像亮度值的重采样。
1 精校正方法几何精校正中重采样内插方法是为了使校正后的输出图像像元与输入的未校正图像相对应,根据确定的校正公式,对输入图像的数据重新排列。
常用的重采样方法有最近邻点法、双线性插值和三次卷积法。
最近邻点法的优点是算法简单且能保持原始图像的亮度值不变,但常使采样后的遥感图像在亮度上不连续,原来光滑的边界出现锯齿状。
这种情况在图像的边缘表现得尤为突出。
双线性插值法的优点是计算较为简单,校正后的图像亮度连续,但因其具有低通滤波的性质,造成高频信息的损失,常使采样后的遥感图像变得模糊。
三次卷积法对前述两种方法的缺点都能克服,但计算量极大。
2 重采样方法2.1双线性插值法该法的重采样函数是对辛克函数的更粗略近似,表达方式如下:()1||(0||1)c c c W x x x (1)当实施双线性内插时,需要有被采样点P周围4个已知像素的亮度值参加计算,即111121222122[][][]y Tp x y x x y W I I I W I W W W W I I (2)其中:121211x x y y W xW xW y W y(3)2.2三次卷积插值法该法用一个三次重采样函数来近似表示辛克函数(如图2所示):2323()12||(0||1)()48||5||(1||2)()0(||1)c c cc c c c c c c c W x x x x W x x x x x W x x(4)式中定义为以被采样点р为原点的邻近像素x坐标值,其像素间隔为1,当把上式函数作用于图像y方向时,只需把x换为y即可。
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理想插值函数 辛克函数
sin 2f l ( x kx) g (kx) 2f l ( x kx) k
启发
13
14
四．内插核
根据选择的插值函数的不同，常用的影 像重采样方法有
最邻近内插法
双线性内插法
双三次卷积法
15
四．内插核
1. 最邻近内插(Nearest Neighbor)
I11
I12
y
x
y I
x I21 I22
该算法也可称为卷积核 为三角形函数的内插法。
24
四．内插核
双线性插值法示意图
y1 x1
11 a
y2
12
Y
y
x
p 1- y
1- x
x2
X
21
b
22
25
双线性插值法
2 2
Hadarmard积
I ( P)
I(i, j) W(i, j)
i 1 j 1
ck f ( x k )
称为内插核函数(interpolation kernel function)--重点
x 待插点坐标 xk 已知离散格点坐标
12
三．插值与重采样模型
根据采样定理，当Δ x≤1/(2fl) ，则原 始影像可以由下式计算恢复
s( x) g ( x) sin c( x)
35
四．内插核
Additional knowledge about the shape of the desired result may be imposed on h(x)
3 a 0
makes h(x) resemble the sinc function.
36
四．内插核
若取
a 1
I13
I 22 I 23 I 32 I 33 I 42 I 43
Y 11 21 31 12 22 32 13 23 x p 33 y 14 24 34
x
41
42
43
44
39
双三次卷积法
4 4
Hadarmard积
I ( P) I(i, j ) W(i, j )
i 1 j 1
I11 I 21 I I 31 I 41
I12
① 内插核函数
1, 0 x 0.5 h( x ) 0 , 0.5 x
H ( ) sin c(
矩形函 数
2
)
16
四．内插核
1. 最邻近内插(Nearest Neighbor)
② 空间波形与频谱
1
h(x)
1
︱H(f)︱
0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
I 11 I I 21
I 12 I 22
W11 W W21
W12 W22
W11 W ( x1 )W ( y1 ) ; W12 W ( x1 )W ( y2 )
26
双线性插值法
W ( x1 ) 1 x ; W ( x2 ) x ; W ( y1 ) 1 y ; W ( y2 ) y
7
一、数字影像插值与重采样
2. 重采样(resampling)
--Resampling is the process of transforming a sampled data from one coordinate system to another.The two coordinate system are related to each other by the mapping function of the spatial transformation. Resampling is comprised of two stages: coordinate transformation and interpolation.
一．数字影像插值与重采样 二．插值与重采样的应用 三．插值与重采样模型 四．内插核 五．数字图像滤波 六．数字影像金字塔 七．小结
6
一、数字影像插值与重采样
1. 插值(interpolation)
--Interpolation is the process of determining the values of a function at positions lying between its samples. --Model-based recovery of continuous data from discrete data within a known range of abscissa.
x 3 2 x 2 1, 0 x 1 3 2 h( x ) x 5 x 8 x 4 , 1 x 2 2 x y 0 ,
三次样条函数
双三次卷积法
0 1 2
x
37
四．内插核
④ 核函数空间波形与频谱
a 1
38
双三次卷积法示意图
0 -4 -3
-2 -1
0
1
2
3
4
17
四．内插核
1. 最邻近内插(Nearest Neighbor) ③ 计算过程
1 2
直接取与P(x,y)点 位置最近像元N的 灰质值为该点的灰 度作为采样值
3
4
I ( P) I ( N )
x N INT( x 0.5) y N INT( y 0.5)
x y I
x
I21
b
I22
22
四．内插核
X方向 I h( a ) I a h( b ) I b
y
h(x)
-1
( 1 x ) I a x I b
I ( 1 x )( 1 y )I 11 (1 x)yI12 x( 1 y )I 21 xyI22
9
一、数字影像插值与重采样
3、两者的联系与区别
插值：在已知坐标系统内，估计未知点的函数值， 不涉及坐标变换； 重采样：先将已知坐标系统变换到另一坐标系统， 然后估计函数在新坐标系统下的数值；
10
二．插值与重采样的应用
18
四．内插核
1. 最邻近内插(Nearest Neighbor) ④ 特点
计算简单，速度快；
精度最低； ⑤应用： 在定量遥感中，尽量不要改变其灰度值时， 需要采用最近邻插值法 而在摄影测量中，注重几何位置，一般不采用 此法
19
四．内插核
2. 线性内插(Linear Interpolation)
The constraints given above have resulted in 7
equations. However, there are 8 unknown
coefficients. By allowing
a31 a
to be a free parameter that may be controlled by the user, the family of solutions given blow may be obtained:
34
四．内插核
③ 特殊核函数
( a 2 ) x 3 ( a 3 ) x 2 1, 0 x 1 2 3 h( x ) a x 5a x 8 a x 4 a , 1 x 2 2 x 0 , 12 2 H ( ) 2 sin c ( ) sin c( ) 2 8 2 a 2 2 sin c ( ) 2 sin c( ) sin c( 2 )
① 内插核函数
1 x , x 1 h( x ) 1 x 0 ,
H ( ) sin c (
2
三角形函数
2
h(x)
)
-1 0
1
1
20
四．内插核
② 空间波形与频谱
21
四．内插核
③ 二维内插计算过程 y方向 I (a) h(11) I11 h(12) I12
x x INT( x) y y INT( y)
I ( P) W11I11 W12 I12 W21I 21 W22 I 22 (1 x)(1 y) I11 (1 x)yI12 x(1 y) I 21 xyI22
加权平均值
I11
a
I12
x
0
y
1
I
1
x
I21
b
I22
双线性内插(Bilinear Interpolation)
23
四．内插核
④ 双线性内插(Bilinear Interpolation)
I (1 x)(1 y) I11 (1 x)yI12 x(1 y) I 21 xyI22
面积加 权
28
四．内插核
⑥ 特点 计算量适中； 需要附近4个像元参加计算； 中误差较大，精度较低；
29
四．内插核
3. 三次卷积(Cubic Convolution)
① 一般核函数
a30 x 3 a20 x 2 a10 x a00 , 0 x 1 3 2 h( x) a31 x a21 x a11 x a01 , 1 x 2 2 x 0,
( 0 ) h( 0 ) a10 a10 h
3a30 2a20 a10 h( 1 ) h( 1 )
3a31 2a21 a11 ( 2 ) 12a31 4 a21 a11 h h( 2 ) 0