Image matching
Bij image matching gaat het om het opsporen van corresponderende beeld-
delen in twee of meer beeldreeksen. Patroonherkenning wordt hierbij niet
uitgevoerd. Beeldreeksen kunnen ontstaan door verschuiving in tijd of plaats.
Bij het eerste wordt gesproken van tijdreeks beelden en het jargon dat daarbij
hoort is motion. Verschuiving in plaats levert stereo beelden op. De stereo
vision heeft zich enerzijds ontwikkeld vanuit de meer fundamentele richting
om een computermodel van het menselijke stereo-zien te ontwikkelen (zie
figuur 4), waaraan de namen van Marr en z'n medewerkers Hildreth, Grimson
en Poggio verbonden zijn, en anderzijds vanuit de meer pragmatische over
wegingen van robotica en F&RS.
In de eerste matching pogingen werd alleen gebruik gemaakt van de grijs
waarde in beide beeldsegmenten. Dit wordt area-based matching genoemd.
De meest geëigende methode om overeenkomsten in twee signalen op te
sporen is kruiscorrelatie. Al zeer lang wordt deze toegepast in de remote
sensing om automatisch paspunten op te sporen in satellietbeelden. (De
noodzaak hiertoe wordt duidelijk wanneer men bedenkt dat Landsat elke 30
seconden een opname van 185x185 km en de SPOT elke 9 seconden een
opname van 60x60 km vervaardigt). Beelduitsneden in oudere beelden
waarvan de terreincoördinaten bekend zijn, worden gecorreleerd met de
betreffende beelduitsneden uit nieuwe opnamen. Daar kruiscorrelatie slechts
een translatie in het plaats- (of tijd-) domein en in signaalwaarde toelaat, is de
methode niet geschikt voor toepassing in gebieden met sterk reliëf. Met een
kleinste kwadraten methode kunnen echter wel andere transformatietypen
tussen geometrie en radiometrie gemodelleerd worden. Gebruikelijk is om een
affiene transformatie in de geometrie en een lineaire transformatie in de
radiometrie te veronderstellen. Daar gelineariseerd moet worden dienen
goede benaderde waarden bekend te zijn (2-3 pixels), maar de te bereiken
precisie is hoog (1/20-1/30 pixel).
In de robotica ziet men zich onder andere voor het probleem gesteld om
voertuigen autonoom te laten voortbewegen. Een van de ideeën is om een
dergelijke mobiele robot, naar analogie van het menselijke stereo-zien, uit te
rusten met twee ogen in de vorm van digitale camera's7. Ook hier werd
kruiscorrelatie gebruikt. Maar in beeldsegmenten met weinig contrast is de
correlatie overal hoog. Dit noodzaakt tot een controle achteraf van de steil
heid van de discrete correlatiefunctie om foute toekenningen te elimeren.
172
7
Door onbekendheid met de fotogrammetrie is het herhaaldelijk voorgekomen dat
onderzoekers op het terrein van de robot-vision welbekende fotogrammetrische concepten
opnieuw uitvonden.