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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:趙忠安
研究生(外文):Chung Anne-Chao
論文名稱:數值航空影像陰影區偵測與復原之研究
論文名稱(外文):Shadow Detection and Restoration on Digital Aerial Images
指導教授:蔡榮得蔡榮得引用關係
指導教授(外文):Victor J. D. Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:陰影偵測復原航空影像數值
外文關鍵詞:shadowdetectionrestorationaerial imagesdigital
相關次數:
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數值航空影像共軛點的匹配理論自1950年代就開始發展,到今日也趨於成熟,但是實際應用中仍常有匹配失敗的情況發生,通常是由於影像品質不佳、匹配區灰調均勻與陰影遮蔽等原因。特別是陰影遮蔽現象會使影像產生極大的灰階值變化,而使得陰影區共軛點的匹配顯得格外困難,即使以人工方式匹配也未必可正確找到共軛點,更遑論利用自動化影像匹配的方法找到共軛點的成功率。
本論文之研究目的乃在偵測出航空影像陰影範圍、復原其在無遮蔽時的亮度,同時提昇陰影區影像匹配的正確性。首先我們利用人工的方式選擇陰影區塊,之後以影像分割的方法配合數學型態學理論找出陰影區塊中正確的陰影範圍,接著利用影像灰階直方圖匹配法調整陰影區的灰階分佈來使陰影區的亮度恢復到未遮蔽前的情況。最後我們在陰影復原處理前、後的各兩幅立體重疊影像上,進行位於陰影區的共軛點匹配,並以此檢核陰影復原方法對提高陰影區匹配正確性的能力,同時應證本論文之目的。
Image Matching theory of conjugate points on digitial aerial images has been developed since 1950’s,and it tends to be matured today. But there are often faultly matching happening in practical applications. This is because of poor image quality,uniform tones of matching areas and casting shadow. Especially when casting shadow exists,it varies large gray value of image and causes extra diffculty of matching conjugate points on shadow areas. Even though we apply image matching on shadow areas,we are not necessarily get accurate conjugate points. And that is to say nothing of the ability to match accurate conjugate points by automatic Image Matching method.
The objectives of this paper are to detect the shadow regions of aerial images,to restore gray value of shadow regions in no shadow-casting conditions,and simultaneously enhance the accuracy of matching. First,we choose shadow areas by manual operations,and then find exact shadow regions in these areas by applying to Image Segmentation method cooperating with Mathematical Morphology theory. Second,we adjust image histograms of shadow regions and restore their gray value in no shadow-casiting conditions by Image Histogram Matching method. Finally,we apply image matching of conjugate points in shadow regions of two stereo overlapping imges respectively before and after shadow restoration processes. That will assist us to examine the ability of enhancing accuracy of image matching in aerial shadow areas,and it can also demostrate the objectives of this paper.
摘 要壹
ABSTRACT貳
目 錄肆
圖目錄陸
第一章緒論1
1.1前言1
1.2研究動機2
1.3研究範圍2
1.4論文架構3
第二章航照陰影區之特性4
2.1前言4
2.2陰影區特性4
2.2.1陰影區空間之輻射特性5
2.2.2陰影區影像之輻射特性9
2.3陰影區影像匹配10
2.4本章總結12
第三章 陰影區偵測13
3.1前言13
3.2影像門檻值理論13
3.2.1基本原理14
3.2.2灰度直方圖統計法15
3.3區域生長法理論18
3.3.1基本原理19
3.3.2二元影像遮罩之使用19
3.3.3陰影影像區域生長步驟20
3.3.4數學型態學22
3.4陰影偵測後續處理25
3.4.1陰影範圍空隙問題25
3.4.2非陰影範圍誤判問題28
3.5本章總結29
第四章 陰影區復原31
4.1前言31
4.2陰影復原特性31
4.3陰影復原理論32
4.3.1影像灰階分佈直方圖33
4.3.2影像直方圖等化方法34
4.3.3影像直方圖匹配方法36
4.3陰影範圍邊緣線問題40
4.4本章總結41
第五章 實作與結果分析42
5.1陰影區域偵測43
5.2陰影區域復原45
5.3影像匹配成果檢核48
5.3.1影像匹配方法介紹48
5.3.2共軛點影像座標比較50
5.4本章總結53
第六章 結論與建議54
6.1問題討論54
6.1.1影響陰影區偵測的因素54
6.1.2影響陰影區復原的因素56
6.1.3影響陰影區匹配的因素58
6.2論文成果59
6.3論文建議60
6.4論文總結61
參考文獻63
附錄A 影像門檻值方法比較65
附錄B 影像邊緣偵測(SOBEL 運算元)69
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7.Gonzalez,Rafael C. and Richard E. Woods(1992),「Digital Image Processing」.
8.L. K. Huang and M. J. Wang(1995)「Image Thresholding by Minimizing the Mesaure of Fuzziness」,Pattern Recognition,Vol.28,pp.41-51.
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