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空三匹配和密集匹配的區別與聯絡

很多人包括一些業內人士都不清楚空三匹配(空中三角測量中的連線點匹配,亦即計算機視覺中的SFM演算法中的同名點匹配,比如SIFT演算法)和密集匹配(也叫立體匹配,立體對應或稠密匹配)有什麼區別,於是經常會問諸如下列問題:

1. 做空三匹配的時候做的密集一點就是密集匹配了吧?

2. 空三匹配做完定向後就可以得到正射影像了吧?

3. 用sift也可以做密集匹配吧?

殊不知,以上三個問題的答案都是:NO!

下面我們就來說明一下空三匹配和密集匹配有什麼區別和聯絡。

1. 定義
空三匹配:在空中三角測量(SFM)時,為了確定一些影像之間的同名連線點作為平差條件而進行的同名點匹配。
密集匹配:在生產DSM/DEM時,為了計算測區每個物方點三維座標,從而重建整個測區地形而進行的同名點匹配。
2. 區別
專案    空三匹配    密集匹配
下游技術    空中三角測量    空間前方交會
計算目的    影像外方位元素    測區地形
方法核心    特徵匹配    灰度匹配
分佈特點    稀疏    密集
典型演算法    Sift    SGM
3. 聯絡
二者也有聯絡,首先都是為了找不同影像上的同名地物點,因此本質是一致的,其次,空三匹配是密集匹配的基礎,沒有完成空三的密集匹配沒有意義。

以上是從定義出發看待二者的區別與聯絡,其實也可以換一個角度審視該問題。
4. 換一個角度看區別
首先,來回顧一下測繪學的兩個基本定理:
後方交會:從一個未知點觀測兩個已知點而確定該點座標。
前方交會:從兩個已知點分別觀測同一個未知點而確定該未知點座標。
如下圖所示,紅色點代表未知點,綠色點代表已知點,紅線代表從未知點觀測已知點,綠線代表從已知點觀測未知點。

雖然二者完成了相同的工作,即由兩個已知點計算一個未知點,但是實際應用中差別很大,總結起來如下:
後方交會:“主動的少數”,問路模式,即從少數未知點的主動觀測求解這些未知點。
前方交會:“被動的多數”,傳教模式,即多數未知點通過被少數已知點觀測而求解。

舉一個形象的例子如下:
小明被派去武漢傳教,要求帶回每個教徒的個人資訊,於是,小明打算兩步走:
首先,找幾個人問路,確定自己是否在武漢。
然後,逢人遍開始傳教,並記錄教徒的資訊。

再來回看攝影測量的流程:
現在有一批某地區的航空影像,要求得到該地區的DSM/DEM,於是,我們的工作分兩步走:
首先,進行空中三角測量,確定每張影像的座標姿態(外方位元素)。
然後,對每個立體相對進行密集匹配,並通過前方交會計算出每個物方點的三維座標,從而得到該地區的DSM/DEM。

所以,對比以上例子,空三(SFM)匹配和密集匹配的區別就十分明顯了。
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作者:怎麼沒暖氣 
來源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/VisualMan_whu/article/details/44227023 
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