數位化歷史航照之自動化匹配與地理對位

Abstract

中央研究院人文社會科學研究中心保存數量龐大的台灣早期空照底片與相片，並且透過數位典藏計劃對其進行全面數位化的掃描作業，其中有部分歷史航照擁有內、外方位資訊，比較容易透過人工進行地理對位。另外有很大部分的航照沒有相關的方位資訊，本研究使用電腦圖學發展自動化流程，利用SIFT影像匹配演算法(Scale Invariant Feature Transform)與RANSAC除錯理論(RANdom SAmple Consensus)自動尋找歷史航照之間的匹配點，並參考相鄰矩陣(Adjacency matrix)的概念儲存影像匹配之成果，自動建立連結點與多重點的關係。本研究在近代的衛星影像上尋找歷史航照所對應的控制點，即可利用網型平差計算座標轉換參數，將歷史航照轉換至地面座標系統。由於大部分的歷史航照所拍攝區域為台灣的平坦地區，本研究使用二維仿射轉換和二維投影轉換作為平差計算的數學模型，並在福衛二號衛星影像上尋找對應的地面控制點，進行座標轉換參數的計算。最後以兩種轉換參數將歷史航照影像再取樣，並且完成地理對位，最後歷史航照能與其它具有地理對位資訊的影像共同展示在相同的座標系統。由於航照影像能提供拍攝當時最直接的地表資訊，大量歷史航照經由高度自動化的處理，對於地理時空資訊相關研究有所助益，例如我們可以利用多時期的航空影像來分析不同年代的地表變遷、都市開發、海岸線監測等探討。

Date of Award	2016 Aug 25
Original language	Chinese
Supervisor	Yi-Hsing Tseng (Supervisor)