ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 36-51

Математическая модель снимков стереопары и алгоритм восстановления рельефа местности на ее основе

М.Ю. Загорский1 , В.Л. Богданов1 , В.В. Гарманов1 , В.П. Королева1 , Ю.В. Рябов2 
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2 Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия
В работе представлена математическая модель изображений, составляющих стереопару. Модель связывает координаты точек изображений, на которых с разных ракурсов запечатлена некая сцена (как правило, рельеф местности) с распределением яркостей, вызванных одновременной фоторегистрацией всех точек этой сцены. Дается математическая связь трех объектов, каждый из которых является функцией двух переменных (функции распределения яркостей на левом и правом снимках стереопары и функции распределения рельефа местности) и указывается, что по любой паре объектов, выбранных из этих трех, строится третий объект.
Предложена кусочно-линейная аппроксимация рельефа в базисной плоскости, показывается, как задача построения рельефа в виде функции двух переменных сводится к множеству задач построения функции одной переменной и описана процедура поиска параметров рельефа.
Указанная процедура носит универсальный характер и может использоваться в ситуациях, где требуется восстановить нелинейно заданную функциональную зависимость. Например, при построении нелинейных уравнений регрессии или при нахождении параметров уравнения регрессии на базе метода наименьших модулей. Отмечается, что указанная процедура обобщается и на случай восстановления 2-х и более функциональных зависимостей, трактовка которых зависит от решаемой задачи.
Ключевые слова: модель стереопары, алгоритм определения рельефа, реконструкция рельефа, автоматизация стереоизмерений, динамическое программирование
Полный текст

Список литературы:

  1. Гимельфарб Г.Л., Марченко В.Б., Рыбак В.И. Алгоритм автоматического отождествления идентичных участков на снимках стереопары // Кибернетика. 1972. № 2. С. 41-43.
  2. Гимельфарб Г.Л., Марченко В.Б., Рыбак В.И. Автоматическое отождествление идентичных точек стереоснимков с учетом неравномерных фотометрических искажений сигналов // Кибернетика. 1976. № 4. С. 107-113.
  3. Гимельфарб Г.Л. Симметризованный подход к решению задачи автоматизации стереоизмерений в фотограмметрии // Кибернетика. 1979. № 2. С. 73-82.
  4. Загорский М.Ю. Алгоритм автоматического восприятия объема объекта по его оптическим изображениям // Краткие тезисы докладов III конференции докладов молодых специалистов Дзержинского района г. Ленинграда. 1972. С. 108-110.
  5. Загорский М.Ю. Алгоритм вычисления функции, входящей в полезный сигнал аддитивно с аргументом // Электрические машины и системы управления, Л.: ВНИИЭлектромаш, 1973. С. 51-55.
  6. Загорский М.Ю., Зданович В.В., Пивоваров В.Т. Способ автоматического определения рельефа: А.с. 462077. 1973.
  7. Загорский М.Ю., Зданович В.В., Кривопустов А.И., Филимонов Е.В. Выбор размеров изображения для корреляционно-экстремального метода совмещения при разномасштабности изображений // Автоматические и автоматизированные системы управления. Л.: ВНИИЭлектромаш, 1976. С. 141-146.
  8. Загорский М.Ю., Зданович В.В., Крылов О.Д., Пивоваров В.Т. Автоматический метод отождествления идентичных участков снимков // Автоматические и автоматизированные системы управления. Л.: ВНИИЭлектромаш, 1976. С. 147-150.
  9. Загорский М.Ю., Зданович В.В. Учет яркостных искажений снимков стереопары при автоматических стереоизмерениях // Автоматизация процессов управления и обработки информации, Л.: ВНИИЭлектромаш, 1977. С. 148-152.
  10. Загорский М.Ю., Журавлев Г.А., Кривопустов А.И., Пивоваров В.А. Алгоритмы построения цифровой модели рельефа, порождаемые аппаратом динамического программирования // Обработка видеоинформации и дистанционные исследования. Новосибирск: Наука, 1983. С. 41-47.
  11. Комиссаров Д.В. Исследование точности алгоритмов автоматической идентификации точек снимков // Сб. науч. тр. аспирантов и молодых ученых. Новосибирск: СГГА, 2003. С. 9-15.
  12. Михайлов А.П., Чибунцев А.Г. Курс лекций по фотограмметрии. М.: МИИГАиК, 2011. http://www.racurs.ru/wiki/index.php/Курс_лекций_по_фотограмметрии_МИИГАиК.