Fig. 3. Een zijaanzicht op een Digitaal Hoogte Model (DHM). In de
fotogrammetrie is het vooral van belang als geometrische basis
voor de vervaardiging van orthofoto's en voor de digitale mono-
plotting. Daarnaast kan allerlei beeld- en kaartmateriaal erop wor
den gesuperponeerd, waardoor een zeer aanschouwelijke repre
sentatie ontstaat. De vervaardiging kan thans geautomatiseerd
gebeuren met digitale correlatietechnieken. Toepassingen liggen
thans nog vooral in de industrie in combinatie met CAD/CAM
systemen.
reopaar (fig. 4). De deelbeelden met de grootste over
eenstemming vormen corresponderende vensters. De
midden-pixels van deze deelbeelden worden genomen
als corresponderende punten, waaruit de (X,Y,Z)-coör-
dinaten worden berekend. Met speciale technieken is
het mogelijk tot op subpixel niveau te matchen. De uit
wendige oriëntering (relatief of absoluut) schept de
mogelijkheid de kernstralengeometrie te gebruiken.
Hierdoor hoeft niet tweedimensionaal te worden gecor
releerd, wat veel computerrekentijd vergt, maar kan
worden volstaan met ééndimensionale correlatie, name
lijk langs de kernstralen [Benard, 1984].
Verscheidene area-based correlatiemethoden zijn ont
wikkeld. Alle zijn afgeleid van de kruiscorrelatie. De
kruiscorrelatie heeft het nadeel, dat door schaalverschil-
len, welke ontstaan door terreinreliëf en scheefstand van
de beelden, en door verschillen in belichting, foutieve
correlaties ontstaan. De kleinste kwadratenmethode kan
hiermee wel rekening houden door het invoeren van een
model van de mogelijke verstoringen. Gebruikelijk is om
in de geometrie een affiene vervorming en in de belich
ting een lineaire transformatie te veronderstellen. De
methode schept ook de mogelijkheid van kwaliteits
beoordeling van het resultaat en kan een zeer hoog sub
pixel resultaat leveren (ongeyeer 1/10 pixel). Het na
deel is, dat zeer goede benaderde waarden nodig zijn.
i1
■jjc i
Fig. 4. Principe van area-based digitale beeldcorrelatie, in het ene
beeld wordt een venster (bijv. 5x5 pixelsgedefinieerd. Dit
venster wordt gecorreleerd met uitsneden in het andere beeld. De
maximale correlatiecoëfficiënt wijst corresponderende vensters
aan. De ligging van de zoekmatrix volgt uit de relatieve oriëntering
van het stereopaar en predictie uit de voorgaande meetwaarden.
Bovendien is de methode nogal rekenintensief. Vooral
bij grillig reliëf is een benaderde positie uit het voorgaan
de meetproces vrij moeilijk met de vereiste nauwkeurig
heid te schatten. Om tot betere resultaten te komen, zijn
feature-based correlatietechnieken nodig [Förstner,
1986].
Bij feature-based matching worden eerst markante
structuren in het beeld opgespoord. Dit gebeurt met
zgn. interest operatoren. Zij evalueren de statistische
eigenschappen van een venster. Bij de markante struc
turen, die voor feature-based matching geschikt zijn,
hebben de grijswaarden in een venster in alle richtingen
een grote variantie. In geodetische termen zou men kun
nen zeggen, dat de standaardellips nagenoeg een cirkel
is. Elk punt wordt voorzien van één of meerdere ken
merken, zoals de gemiddelde grijswaarde, de variantie of
een textuurmaat. Uit algemene informatie over de ob
jectruimte is kennis verzameld over de maximaal aan
wezige parallax. Op grond van de overeenstemming op
kenmerken, de maximaal mogelijke x-, y-parallaxen en
de modelaanname dat bij elkaar liggende markante pun
ten geen grote parallaxverschillen vertonen, wordt een
lijst opgesteld van kandidaat-corresponderende punten.
Op iteratieve wijze wordt deze lijst bijgesteld totdat elk
markant element in het ene beeld correspondeert met
slechts één markant element in het andere beeld.
Het voorgaande eist, dat het huidige onderzoek in de
digitale fotogrammetrie zich hoofdzakelijk bezighoudt
met:
geometrische en radiometrische kalibratie van CCD-
camera's en drumscanners;
verbetering van de area-based correlatietechnieken;
feature-based correlatietechnieken;
orthofoto vervaardiging uit gescande luchtfoto's met
behulp van een DHM;
ontwikkeling van een stereo-uitwerkingssysteem met
beeldschermen in plaats van fotodragers;
volledig automatische DHM-vervaardiging uit digitale
stereosatellietbeelden;
aerotriangulatie met behulp van digitale beelden.
Toepassingen
Digitale hoogtemodellen
De kleinste kwadraten correlatiemethode, zoals ont
wikkeld door de Universiteit van Stuttgart [Ackermann,
1984; Förstner, 1984; Pertl, 1985], is toegepast door
Zeiss in de Planicomp-serie voor DHM-produktie, met
name in de industrie. Deze analytische plotters kunnen
thans worden uitgerust met CCD-camera's. Ook de fea
ture-based matching methode is operationeel.
Kern, in de DSR-serie, gebruikt een kruiscorrelatie-
methode. De vensters, waarover wordt gecorreleerd,
worden volgens de Vertical Line Locus (VLL)-methode
bepaald. Op een regelmatig x,y-grid worden lijnen ge
trokken loodrecht op het referentievlak van het stereo
model. Langs elk van deze VLL's wordt in de stereo-
beelden een oneven aantal rechthoekige vensters gesta
peld (fig. 5). Een predictie uit voorgaande metingen be
paalt de positie van het middenvenster. De positie van
de overige vensters wordt bepaald door een z-incre-
ment, gedefinieerd door de operateur.
Deze denkbeeldige vensters in het stereomodel worden
rekenkundig teruggeprojecteerd in het stereopaar en op
genomen door de CCD-camera. Het venster met de
hoogste correlatie geeft de verlangde hoogte aan. Om
tot een betere schatting te komen, wordt een hogere
504
NGT GEODESIA 87
