|
روش های تناظریابی برجسته
خودکارسازی در فتوگرامتری با روش های تناظریابی برجسته بسیار ممکن شده است که ما را قادر به مثلث بندی (نیمه) خودکار و ساخت مدل های ارتفاعی رقومی می سازد . ولی تناظر یابی چگونه کار می کند؟
هدف تناظریابی ، شناسایی پدیده های متناظر در دومجموعه یا بیشتر می باشد . در فتوگرامتری ، مجموعه ها ، عکس های چپ و راست است . از زمانی که تصاویر توانستند به صورت پیکسل ها در کامپیوتر ذخیره شوند ، الگوریتم های تناظریابی برجسته گسترش یافته اند و الگوریتم های زیاد و جدیدی بر یک پایه منظم ظهور کرده اند. روش ها می تواند به دو دسته کلی تقسیم شوند که به نحوه برخورد با تصویر بستگی دارد . از دید پردازش سیگنال ، به تصویر ما به عنوان مجموعه ای از مقادیر خاکستری یا رنگ معرف شدت سیگنال های الکترومغناطیسی منعکس شده ، نگریسته می شود. ولی یک تصویر هم چنین می تواند به عنوان نمایشی از عوارض حاضر در فضای شیئی نگریسته شود که در آن هر عارضه ،از قبیل گوشه یک ساختمان، یک تقاطع جاده یا درخت ، توسط گروهی از پیکسل ها به شکل نامنظم نمایش داده می شود .
در شیوه های بر مبنای سیگنال که بر مبنای مساحت یا شدت نور نیز نامیده می شوند ، با استفاده از مقادیر شدت نور در یک محدوده با شکل منظم ، به دنبال تناظر می گردند . یک محدوده هدف ، با اندازه مثلاً 9×9 پیکسل ، تعریف می شود و به محدوده ی جستجویی در تصویر دیگر شیفت داده می شودکه اندازه آن بستگی به این دارد که موقعیت تقریبی نقطه متناظر تا چه حدی شناخته شده است .
برای هر موقعیت یک مقدار تشابه محاسبه می شود ، برای مثال ضریب هم بستگی نرمال شده ، که سبب به وجود آمدن مجموعه ای پیوسته از مقادیر تشابه می شود ، برای هر پیکسل یکی . بزرگترین مقدار تشابه ، محدوده های متناظر را تعیین می کند و پیکسل های مرکزی آنها به عنوان نقاط متناظر انتخاب می شوند . پذیرفتن تناظر بستگی به این دارد که آیا مقدار تشابه از یک حد از پیش تعیین شده تجاوز می کند ؛ این مقدار می تواند به روشی تجربی انتخاب شود یا زمانی که از ضریب همبستگی نرمال شده استفاده می شود بر یک مبنای آماری قابل اعتماد با استفاده از آزمون “student” انتخاب شود . دقت زیر پیکسلی می تواند با پردازش یک تابع ، برای مثال یک چند جمله ای درجه دو، به مقادیر همبستگی و سپس محاسبه ماکسیمم آن تابع به دست آید .
روش های همبستگی در بهترین حالت باعث یک اختلاف خطی (افزایش و شیف) بین مقادیر شدت نور تصویر چپ و راست می شود، ولی در هندسه فقط باعث یک شیفت می شود . از آنجا که اختلافات هندسی به دلیل اختلاف ها در توجیه خارجی و وجود جابه جایی ارتفاعی به طور حتم وجود دارند ، با اینها از طریق یک روند فعل و انفعالی کمترین مربعات برخورد می شود. این روند معمولاً اختلافات هندسی را به شکل تبدیل افاین مدل سازی می کنند . به هر حال ، هر کاری هزینه ای دارد: موقعیت تقریبی نقطه متناظر باید از قبل به طور دقیق دانسته شود ، حتی تا سطح دقت چند پیکسل . می توان به دو روش از عهده این مشکل برآمد .
اولین روش ، پیاده کردن یک تناظر تقریبی با تناظریابی بر مبنای عارضه می باشد که به موجب آن ابتدا نقاط ، خط یا نواحی با استفاده از عملگرهای دیفرانسیلی همچون عملکردهای ماد- هیلدرث- موراوک یا فرشتنز در هر دو تصویر شناسایی می شوند . سپس ، ویژگی ها به عوارض نسبت داده می شوند ، همچون میانگین و پراکندگی مقادیر خاکستری . با دانستن حوزه جستجو ، عوارض متناظر در تصاویر چپ و راست با مقایسه ویژگی ها یافت می شوند. سپس یک آزمایش سازگاری انجام می شود ، برمبنای فرض سطوح شیئی هموار ، تا نسبت دادن های اشتباه از بین بروند . موقعیت عوارض به عنوان تقریبی برای تناظریابی کمترین مربعات به کار گرفته می شود. روش دیگر برای برخورد با مسئله مقدار تقریبی اتخاذ یک روند با چندین قدرت تفکیک است که در آن یک هرم تصویری ساخته می شود که تصاویر اصلی و با اندازه کامل در قاعده آن و تصاویر تولید شده از به هم پیوستن پیکسل های 2×2 در سطوح بعدی و بالاتر آن قرار می گیرند . این می تواند تا آنجایی تکرار شود که تصویری از تنها یک پیکسل باقی بماند . با انتخاب یک سلسله که به بهترین وجه موقعیت تقریبی نقطه متناظر را منعکس کند ، تناظریابی کمترین مربعات در آن سطح انجام می شود . تناظر حاصل اینک برای دنبال کردن تناظر در هرم تصویری استفاده می شود تا زمانی که به تصویر اصلی برسیم . حجم بالای محاسبات به کاهش فضای جستجو نیاز دارد . این با استفاده از اطلاعات موقعیت نسبی و توجیه جفت عکس برجسته و ویژگی های توپوگرافی زمین به دست می آید . مورد اول استفاده از هندسه اپی پولار را ممکن می سازد که تناظریابی را به مسئله ای یک بعدی کاهش می دهد ؛ مورد آخر می تواند از شروع در سطحی خیلی بالا در هرم تصویری جلوگیری کند .
نویسنده : هنک کی و دکتر ماتیاس لمن
GIM Internationalنشریه
مترجم : سلیم معموصی
:: موضوعات مرتبط:
دانلود مقاله و کتب نقشه برداری
:: برچسبها:
فتوگرامتری,
نقشه برداری,
مقاله,
ژئومترونیک
