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第一章 概述1

1.1背景1

1.2相关的术语3

1.3典型的数字摄影测量环境3

1.4数字影像的特点4

1.4.1数字影像的定义4

1.4.2空间分辨率与几何精度4

1.4.3辐射分辨率6

1.5数字摄影测量过程和任务的分类6

1.5.1系统级任务7

1.5.2低级任务7

1.5.3中级任务7

1.5.4高级任务7

1.6数字摄影测量与其他学科的关系7

1.7本书的主要内容8

第一部分 背景13

第二章 数字信号处理13

2.1信号和系统13

2.1.1序列13

2.1.2线性偏移不变系统14

2.2频率表示17

2.3傅立叶变换19

2.3.1傅立叶积分19

2.3.2总结22

2.4数字滤波24

2.4.1移动平均滤波器24

2.4.2理想的低通滤波26

2.5相关文献27

第三章 数字图像处理28

3.1图像模型28

3.2图像特征30

3.2.1均值和标准差30

3.2.2熵30

3.2.3直方图30

3.2.4矩31

3.3图像增强与恢复32

3.3.1直方图修正33

3.3.2平滑34

3.3.3锐化算子37

3.3.4差分算子37

3.3.5图像校正39

3.4几何变换41

3.4.1变换后图像的大小42

3.4.2重采样42

3.5图像分割44

3.5.1直方图阈值化44

3.5.2共生矩阵法46

3.5.3基于Gabor滤波器的纹理分割法48

3.6相关文献50

第四章 人类视觉51

4.1人类视觉系统简介51

4.2眼睛52

4.2.1眼球53

4.2.2眼睛的光学特性54

4.2.3光感受器的光度学特性56

4.3视觉皮层60

4.3.1概述60

4.3.2皮层接收域60

4.4视觉感知61

4.4.1感知编组62

4.4.2其他感知过程63

4.5Marr的视觉理论64

4.5.1初始简图64

4.5.22.5维简图65

4.5.33维模型表达65

4.6相关文献65

第五章 计算机视觉67

5.1背景知识67

5.2关键概念与关键问题69

5.2.1视觉是模块化的和多层次的69

5.2.2视觉是病态的70

5.2.3初级视觉到高级视觉的转化70

5.3边缘检测71

5.3.1检测边缘像素72

5.3.2链接边缘像素75

5.4尺度空间理论和影像金字塔76

5.4.1尺度空间的生成77

5.4.2影像金字塔78

5.5感知编组79

5.5.1背景79

5.5.2积木世界场景的分析79

5.5.3曲线分割79

5.5.4区域分割80

5.5.5更一般的方法81

5.6物体识别82

5.6.1基于全局模型的识别82

5.6.2带有几何约束的特征匹配83

5.6.3不基于模型的物体识别86

5.7相关文献87

第六章 辐射度量学和光度量学88

6.1电磁辐射88

6.1.1电磁辐射的波特性88

6.1.2辐射的量子特性88

6.1.3电磁光谱89

6.2辐射度量学90

6.2.1立体角90

6.2.2辐射量91

6.2.3兰波特辐射93

6.2.4辐射量之间的关系93

6.2.5热辐射94

6.2.6光子通量95

6.3光度量学96

6.3.1光度量96

6.3.2辐射度量和光度量间的联系96

6.4辐射能量传递97

6.4.1一般情况97

6.4.2通过透镜系统的辐射能量传递98

6.5相关文献100

第二部分 数字摄影测量基础103

第七章 电子成像系统103

7.1概述103

7.2CCD传感器的工作原理和特性104

7.2.1工作原理105

7.2.2主要特点108

7.3固态相机110

7.3.1相机概述110

7.3.2模拟输出111

7.3.3线阵相机112

7.3.4比较模拟相机和数字相机116

7.4帧接收器119

7.4.1定时电路119

7.4.2A／D转换器119

第八章 扫描仪123

8.1引言123

8.2滚筒扫描仪与平板扫描仪124

8.3平板扫描仪的主要部件125

8.3.1照明和光学器件系统125

8.3.2像片承载器126

8.3.3传感器126

8.3.4扫描仪电子装置127

8.3.5主机128

8.4像素大小128

8.4.1传感器像素与扫描仪像素间的关系129

8.4.2扫描仪像素与像片像素的关系129

8.5潜在的误差源129

8.5.1定位和分辨率130

8.5.2辐射表达130

第九章 数字摄影测量工作站132

9.1背景132

9.1.1数字摄影测量工作站和数字摄影测量环境132

9.1.2发展综述134

9.1.3现状135

9.1.4数字摄影测量工作站的分类135

9.2系统的基本组成136

9.3系统的基本功能137

9.3.1存储系统137

9.3.2观测与量测系统138

9.3.3立体观测140

9.3.4漫游141

9.4应用软件的功能143

9.4.1准备阶段144

9.4.2定向过程144

9.4.3数字空中三角测量145

9.4.4DEM的自动生成145

9.4.5数字正射影像产品146

9.5解析测图仪与DPW146

9.6小结147

第十章 影像匹配基础150

10.1引言150

10.1.1发展综述150

10.1.2名词术语和涉及的定义150

10.1.3问题描述151

10.2影像匹配的基本问题152

10.2.1搜索空间、匹配实体的唯一性152

10.2.2近似值、约束以及假设152

10.2.3匹配实体的几何变形154

10.3基本问题的解决办法157

10.3.1搜索空间和近似值157

10.3.2匹配实体的唯一性164

10.4基于区域的匹配164

10.4.1相关165

10.4.2最小二乘匹配167

第十一章 高级影像匹配方法173

11.1基于特征的匹配173

11.1.1特征提取173

11.1.2兴趣点匹配175

11.1.3边缘像素匹配176

11.1.4匹配整个边缘177

11.2关系匹配181

11.2.1基元与关系的描述182

11.2.2评价函数183

11.2.3树搜索183

11.3模板匹配185

11.3.1匹配环境185

11.3.2匹配策略186

11.3.3目标检测186

11.3.4精确定位188

第十二章 核线影像计算194

12.1概述194

12.2核线几何196

12.3原始影像到核线影像的转换196

12.3.1基于共线方程的变换198

12.3.2透视变换198

12.4核线数字影像199

第三部分 自动定向方法205

第十三章 自动内定向205

13.1内定向的目的205

13.2内定向206

13.2.1像素坐标系到影像坐标系的变换206

13.2.2影像纠正207

13.3交互式内定向210

13.4自主内定向211

13.4.1背景与目的211

13.4.2自主内定向的目标212

13.4.3假设条件212

13.4.4实现自主内定向213

13.4.5框标的结构214

13.5基于区域的方法215

13.6基于特征的方法220

13.6.1圆的检测221

13.6.2直线的检测223

13.6.3精确定位224

13.7小结226

第十四章 自动相对定向228

14.1背景知识228

14.1.1传统相对定向和自动相对定向228

14.1.2相对定向的数学模型229

14.2交互式相对定向233

14.3基于兴趣点的自动定向233

14.3.1兴趣点的提取234

14.3.2匹配兴趣点234

14.4基于边缘像素的自动定向235

14.4.1边缘匹配235

14.4.2利用边缘特征点计算定向系数236

14.5利用边缘实体自动定向237

14.5.1相关的边缘特征237

14.5.2定向参数的计算239

14.5.3表面的计算241

14.5.4方案242

14.6无须影像匹配的定向参数计算242

14.6.1原理242

14.6.2通过试错法进行边缘匹配244

14.7小结245

第十五章 自动外定向248

15.1直接定向与间接定向249

15.2背景251

15.2.1单幅影像后方交会251

15.2.2绝对定向252

15.2.3利用相对定向与绝对定向获取外方位元素252

15.3基于控制点的自动定向253

15.3.1控制点标志的自动识别253

15.3.2地形控制点的自动识别254

15.4基于控制特征的自动定向255

15.4.1提取的特征与控制特征之间的匹配256

15.4.2基于控制线计算定向参数257

15.5基于控制表面的自动定向260

15.5.1问题描述260

15.5.2解法260

15.5.3过程263

15.6小结263