数字摄影测量提高精度的因素分析_孙佳

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传输型测绘相机内方位元素误差对高程精度的影响分析

传输型测绘相机内方位元素误差对高程精度的影响分析
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( 北京空 间机 电研究所 , 北京 107 ) 006


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数字摄影测量的发展思考与对策

数字摄影测量的发展思考与对策

数字摄影测量的发展思考与对策Modified by JEEP on December 26th, 2020.众所周知,摄影测量发展到今天,已经进入了它的第三个阶段——数字摄影测量阶段。

它对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。

而且,它的影响远远不能认为仅仅是一种技术的发展、一个生产设备的改进以及生产效率的提高。

事实上,数字摄影测量的许多概念,以及它在整个地理信息产业的影响,都远远超过模拟摄影测量到解析摄影测量的变革。

因此,我们不仅仅要探讨技术方面的发展,更重要的是需要思考它对我们产生的影响、地理信息产业发展的规划以及我们所采用的决策。

一、对摄影测量教学、科研的思考就摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘。

因此,从本质上来说,它与原来的摄影测量没有区别。

因而,在数字摄影测量系统中,整个的生产流程与作业方式,与传统的摄影测量差别似乎不大。

但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。

在二十世纪三十年代,针对当时的模拟摄影测量仪器,德国着名的摄影测量专家给摄影测量下了这样的定义:“摄影测量是一种技术,它可以避免计算”。

这是因为,模拟摄影测量仪器解决了传统野外测量中前方交会、后方交会的计算问题。

实质上,当时的模拟摄影测量仪器本身就是一台精密的、机械的、模拟计算器。

该“计算器”用两根精密的空间导杆模拟前方交会,从像点坐标直接解算,给出其模型坐标。

因此,当时的模拟测量仪器,多称为自动测图仪 (Autograph)。

所谓自动,就是可以避免人工的计算。

从这个角度来说,摄影测量当时就与计算机联系在一起,而不是真正的不需要计算。

但是所谓自动,它并不是可以离开作业员的观测进行自动测图,而只是避免了人工的计算,不需要人工用“对数表”或机械的手摇计算机,进行前方和后方交会计算。

测绘技术中的数字摄影测量方法和工具

测绘技术中的数字摄影测量方法和工具

测绘技术中的数字摄影测量方法和工具数字摄影测量是一种测绘领域中不可或缺的技术方法,它通过利用数字相机和计算机处理技术,使得获取地理空间信息的过程更加高效、准确。

本文将深入探讨数字摄影测量方法和工具在测绘技术中的应用。

在传统测绘领域中,摄影测量一直扮演着重要角色。

然而,传统的摄影测量方法存在着诸多局限性,如测量时间长、成本高、操作繁琐等。

为了克服这些问题,数字摄影测量应运而生。

数字摄影测量的基本原理是将数字相机与测绘软件相结合,通过采集地面物体的数字影像,并利用三维空间几何关系进行测量和分析。

其中,数字相机的选择至关重要。

一般而言,高分辨率、广角镜头和内外参数可调的数字相机是理想的选择。

此外,还需配备定向设备来解决相机姿态问题,以确保获得准确的定向参数。

数字摄影测量方法有多种,常用的包括立体像对准(Stereo Pair Alignment)、数字化共同点测量(Digital Image Measurement of Common Points)和三维重建(3D Reconstruction)等。

其中,立体像对准是常见的技术手段,它通过将相邻影像的共同点匹配,计算出相机的定向参数。

数字化共同点测量则是利用已知的地面控制点,通过测量它们在影像上的坐标来获取外方位元素,进而进行测量和分析。

而三维重建技术则通过对多幅相机影像进行比对和匹配,来恢复三维地物表面的几何信息。

除了基本的方法之外,数字摄影测量还有许多强大的工具可供使用。

其中,影像处理软件是必不可少的工具之一。

常见的影像处理软件有Photoshop、Pix4Dmapper等。

这些软件可以对数字影像进行校正、增强和融合,从而提高测量的精度和可靠性。

此外,还有专门的数字摄影测量软件,如MicMac、Photoscan等,它们提供了多种测量功能和模型输出选项,能够满足不同的测绘需求。

数字摄影测量在各个领域都得到了广泛的应用。

在地理信息系统(GIS)中,数字摄影测量可以用于地图制作和地理空间分析。

提高航测数字化成图精度的方法探讨

提高航测数字化成图精度的方法探讨

提高航测数字化成图精度的方法探讨作者:王增华来源:《城市建设理论研究》2013年第11期摘要:航测数字化成图方法在大面积测图工程中被广泛采用,本文针对该方法中的各个环节提出提高测图精度的方法进行探讨。

关键词:数字摄影测量;影像扫描;空三加密;定向建模;核线影像;数据采集;中图分类号: [TU198+.3] 文献标识码: A 文章编号:1 概述本文结合某1:2000航测数字化成图工程实践,航测内业使用JX4G型全数字摄影测量工作站,从航空摄影测量外业像控点的布设和目标的选择、影像的扫描、空三加密、模型定向及DLG数据采集等各工序探讨提高成图精度的方法。

2 像控点测量(1)像控点布设:平面采用区域网法,原则上以十六幅1:2000图幅为一个区域网,沿周边和中心布设9个平高点。

区域网航向跨度不超过四幅图,旁向跨度不超过4条航线。

个别补飞航线按航线分段布设平高点,两平高点间基线数不超过4条。

上下航线控制点应尽量公用。

不规则的区域网,凹凸角处要加布平高点。

高程采用全野外布点,每个像对布设4个高程点。

(2)像控点刺点:航摄成图刺点目标的选择,对成图的数学精度影响极大。

刺点目标既要保证平面位置的准确,又要保证高程测量的精度。

阴影下、弧形地物及烟雾影响立体量测处,高程变化处均不得选做刺点目标。

(3)像控点相对于基础控制点的精度要求:平面控制点对最近基础控制点的平面位置中误差不超过地物点平面位置中误差1/5;高程控制点对最近基础控制点的高程中误差不超过基本等高距1/10。

3 影像扫描对成图精度的影响影像扫描应考虑到扫描分辨率,应选较高要求的分辨率进行扫描,用于数字线划图测图、数字高程模型数据采集。

扫描影像质量应清晰,相邻像片影像色调一致,灰度直方图在0~255级之间基本呈正态分布,框标清晰。

影像数据在扫描时会产生变形,在模型上反映出平地上凸包或凹地,有时会产生左右视差等等。

如果在作业中出现以上现象,必须重做影像扫描,保证基础资料质量。

数字摄影测量的发展、思考与对策

数字摄影测量的发展、思考与对策

发信人: jing (ing), 信区: Geoexplor标题: 数字摄影测量的发展、思考与对策发信站: 牡丹园新站 (Tue Sep 16 10:36:35 2003)For personal use only in study and research; not for commercial use数字摄影测量的发展、思考与对策------------------------------------------------------------------------------ --For personal use only in study and research; not for commercial use作者:张祖勋张剑清来源:武汉测绘科技大学发表日期:2002-11-02 点击:804------------------------------------------------------------------------------ For personal use only in study and research; not for commercial use--众所周知,摄影测量发展到今天,已经进入了它的第三个阶段——数字摄影测量阶段For personal use only in study and research; not for commercial use。

它对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。

而且,它的影响远远不能认为仅仅是一种技术的发展、一个生产设备的改进以及生产效率的提高。

事实上,数字摄影测量的许多概念,以及它在整个地理信息产业的影响,都远远超过模拟摄影测量到解析摄影测量的变革。

因此,我们不仅仅要探讨技术方面的发展,更重要的是需要思考它对我们产生的影响、地理信息产业发展的规划以及我们所采用的决策。

一、对摄影测量教学、科研的思考就摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘。

近景摄影测量影响精度因素分析

近景摄影测量影响精度因素分析
ma i n l y s t u d i e s t h r e e — d i m e n s i o n l a c o n s t r u c t i o n a n d t o p o g r a p h i c s u r v e y o f c l o s e - r a n g e o b j e c t s .
p h y s i c a l i n f o r m a t i o n o f o b j e c t s u s i n g ma he t m a i t c a l me t h o d s . C l o s e - r a n g e p h o t o g r a mm e t r y i s a n i mp o r t nt a b r nc a h o f p h o t o g r a mm e t r y , a n d
关键词 :近景摄 影测量; 误差; 精度 ; 分辨率
Ke y wo r d s : c l o s e - r ng a e p h o t o ra g mme t r y ; e r r o r ; a c c u r a c y ; r e s o l u i t o n
中 图分 类 号 : P 2 3 4 . 1
摘要 : 近景摄影测量 综合 了数字 图像处理、 计算机技术 、 模 式识别 、 影像 匹配等多学科 的理论和方法; 是基于摄影测量与数 字影 像处理 的基本原理; 是用数 学方 式将所摄影对 象的几何与物理信息提取 出来的摄影测量 学。近景摄 影测量是摄 影测量 的一个重要分 支, 主要研 究近景物体 的三 维构建 , 地形 测量 等。[ 1 - 4 1 本文通过 实验 , 研 究多基线近景摄影测量 时, 影响其精度 的因素 , 通 过改善摄影测量方式方法, 来减小测量误差。[ 5 , 6 3

测绘技术中摄影测量数据处理方法与技巧

测绘技术中摄影测量数据处理方法与技巧

测绘技术中摄影测量数据处理方法与技巧摄影测量是现代测绘技术中一种重要的数据获取方法,通过对影像进行处理,可以得到地表实物的空间位置和形状信息。

而摄影测量数据的处理方法和技巧对于测绘结果的质量和精度至关重要。

下面将介绍几种常用的摄影测量数据处理方法和一些实用技巧。

首先,摄影测量数据处理的第一步是进行摄影测量数据的预处理。

在这一步骤中,需要对摄影测量数据进行去畸变处理。

由于摄影机透镜的畸变等因素,获取的影像中会存在误差。

去畸变处理的目的就是减小或消除这些误差,以提高测绘结果的精度。

在去畸变处理中,可以运用几何校正或者数学模型进行畸变纠正,得到准确的影像坐标。

接下来,常用的一种摄影测量数据处理方法是立体视觉匹配。

在摄影测量中,常常使用多个角度的影像来实现空间信息的获取。

利用立体视觉匹配方法,可以通过对多个影像之间的关系进行处理,得到准确的地物三维坐标。

在立体视觉匹配中,一般采用区域匹配或者特征匹配的方法,通过对影像中的对应特征点进行匹配,求解地物的位置和形状。

这种方法具有较高的测绘精度,但也需要相应的计算和处理能力来支持。

除了立体视觉匹配外,还有一种常用的摄影测量数据处理方法是航空三角法。

航空三角法是通过对影像的几何位置关系的测量,求解地物的空间坐标和形状的一种方法。

它是以航空质量影像为基础,通过测量影像中地物的几何位置关系,利用三角测量原理求解地物坐标。

航空三角法适用于广大范围的地面测绘,尤其适用于山区、森林等地形复杂的区域。

此外,为了提高测绘结果的精度,还需要一些实用的摄影测量数据处理技巧。

其中一个重要的技巧是地面控制点提取。

在摄影测量中,地面控制点的准确提取对于测绘精度至关重要。

通过在影像中选择具有高辨识度和稳定特征的地物,获取地物的影像坐标,并与实际地面物体的空间坐标进行对应,可以提取出准确的地面控制点。

这些地面控制点将作为测绘结果的基础,用于测绘数据的处理和精度评定。

另一个常用的技巧是数字图像匹配。

数字摄影测量在测绘中的数据获取与处理

数字摄影测量在测绘中的数据获取与处理

数字摄影测量在测绘中的数据获取与处理随着科技的发展和数字化时代的到来,数字摄影测量在测绘领域中的应用越来越广泛。

它以数字照相机为工具,利用数字影像处理技术和三维数据恢复方法,实现对地球表面的测量、成图和分析,为测绘工作提供了更加高效、精确的数据获取与处理手段。

数字摄影测量的数据获取主要依托于数字相机的高精度成像能力。

相较于传统的胶片相机,数字相机具有更高的分辨率和更好的光学性能,能够捕捉到更多的细节信息。

此外,数字摄影测量还能够实现全景、倾斜和多视点等多种拍摄方式,从而进一步提高数据采集的效率和质量。

数字摄影测量数据的处理则涉及到了多种技术和方法。

首先,需要进行摄影测量数据的几何校正,在这个过程中,对于数字相机的内外定向元素进行精确的测量和计算,从而获得真实可靠的摄影测量数据。

其次,还需要进行图像匹配和三维点云的生成。

通过对多幅影像进行匹配,能够恢复出地面上的三维点云,并为后续的建模和分析提供基础数据。

最后,还需要进行摄影测量数据的质量评估,通过误差分析和精度评定来检验数据的准确性和可靠性。

数字摄影测量在测绘中的应用十分广泛。

首先,它能够实现对大范围、大面积地貌的快速测量和生成高精度的数字地形模型。

在土地规划、城市建设等项目中,通过对地形和地貌的测绘,能够更好地进行场地评估和设计。

其次,数字摄影测量还能够实现对建筑物和设施的三维建模。

借助于高精度的数字影像和点云数据,可以快速、准确地生成建筑物的三维模型,并为城市规划和景观设计提供依据。

此外,数字摄影测量还能够应用于地质灾害的监测和研究。

通过对地表形变和地壳运动的测量,可以及时发现地质灾害的迹象,从而采取相应的措施进行防治。

数字摄影测量虽然在测绘工作中具备了很多优势,但也面临着一些挑战和问题。

首先,数字摄影测量的数据获取仍然受到环境条件的限制。

例如,光照、云层和植被等因素都可能对数据的采集和成像产生影响。

其次,数字摄影测量的数据处理也需要消耗较大的计算资源,对设备和软件的要求较高。

工程测量过程中精度的影响因素及控制 孙展望

工程测量过程中精度的影响因素及控制  孙展望

工程测量过程中精度的影响因素及控制孙展望摘要:在工程项目施工中,工程测量起着至关重要的作用,测量数据的准确度直接影响了工程的施工质量。

但是在实际施工过程中,由于工程测量容易受到多种因素的干扰,所以测量结果的精准度很难得到有效的保障。

在最近几年,各类工程的施工难度也在不断的提升,所以对工程测量工作的要求也越来越高,一旦测量数据的误差较大,那么将严重影响工程项目的施工质量。

所以,有必要对影响工程测量的因素进行分析,并找出相应的解决措施。

鉴于此,文章首先分析了影响工程测量精度的要素,然后对具体的控制措施进行了研究,以供参考。

关键词:工程测量;精度控制;影响要素1工程测量过程中精度的影响因素分析1.1测量方法的影响在工程项目测量工作开展中,具体测量方法的选用是关键前提,如果测量方法不合理,必然也就会干扰后续测量结果。

对于具体测量方法的选择而言,如果相关工作人员无法明确具体测量需求,对于各个测量目标无法形成系统全面掌控效果,如此也就容易在测量方法选择上出现偏差,造成测量方法和测量任务不匹配,精度无法得到有效保障。

1.2测量仪器的影响工程项目测量工作在精度方面受到的影响往往还表现在测量仪器方面,因为测量仪器选用不当,或者是相应测量仪器在具体应用中存在明显缺陷,势必会影响预期效果。

结合这种测量仪器方面的影响工作进行分析,如果测量负责人没有能够具体围绕着测量目标进行详细分析,无法切实掌握测量任务需求,必然也就会在测量仪器型号或者是类型方面出现偏差。

另外,在工程测量过程中,因为缺乏对于测量仪器的有效监管,致使很多测量仪器因为不能够及时维护和检修,进而在存在隐患的前提下参与测量,最后同样也会导致误差增大,工程测量精度受到明显影响。

1.3人员方面的影响在现阶段工程测量行业发展中,因为测量技术手段越来越先进,相应测量要求同样也越来越高,如此也就必然会对于工程测量人员提出了更高的要求,如果测量人员不能够较好满足应有要求,自身综合素质和能力存在欠缺,必然也就无法体现出更高胜任力,最终容易导致工程测量结果受到影响。

[数字摄影,精度,空三]数字摄影测量空三加密的精度控制及应用研究

[数字摄影,精度,空三]数字摄影测量空三加密的精度控制及应用研究

数字摄影测量空三加密的精度控制及应用研究摘要:空三加密是数字摄影测量过程中的一道重要工序。

空三加密的精度高低和速度快慢直接影响整个作业的精度和进程,因此在整个过程中要注意每一个环节,保证精度。

为了保证作业过程中的精度,就需要制定出一套切实可行的作业方法。

针对自动空中三角测量作业流程中存在的一些问题,笔者结合适普软件公司研发的自动空三加密软件Virtuozo-AAT及具体数据进行实际的操作练习,探索出一套切实可行、可靠、快捷的空三加密方法以及作业中的精度保障措施,进一步提高内业加密速度、加密精度。

关键词:数字摄影测量;空三加密;精度分析;AATM/PATB系统1 自动空三加密模块介绍VirtuoZo全数字摄影测量系统的影像配准算法具有可靠、快速和精确的优点。

其中的自动空三量测(AAT)模块除半自动量测控制点之外,其他所有作业包括内定向、选取加密点、加密点转点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网都可以自动完成。

主要功能:1)自动内定向:自动识别影像框标以及计算内定向参数。

2)自动生成稳定的、可靠的测区像点网。

3)完全支持PATB的各项平差功能,如相机自检校法补偿系统误差和GPS参数联合平差等,可以实现高精度的区域网平差。

2 空三加密的原理空中三角测量主要是利用VirtuoZo全数字摄影测量系统来实现,VirtuoZo的影像配准算法具有可靠,快速和精确的优点。

其中的自动空三测量模块除半自动测量控制点之外。

其他所有作业(包括内定向,选取加密点,加密点转点,相对定向,模型连接和生成整个测区像点网)都可以自动完成。

3 空三加密的作业流程空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤。

它是将建立的投影光束,单元模型和航带模型以至区域模型的数学模型,根据少量地面控制点,按最小二乘法原理进行平差,解求出各加密点的地面坐标。

3.1 数据准备主要完成影像格式转换,创建测区,创建影像列表和内定向三部分工作,为构网平差提供基础。

影响数字正射影像图影像质量因素分析及对策措施

影响数字正射影像图影像质量因素分析及对策措施

影响数字正射影像图影像质量因素分析及对策措施摘要:数字正射影像(dom)凭借着精度高、信息丰富、直观逼真、现实性强等优点而被应用到国民经济建设和各行各业。

近年来随着应用的日益广泛,对其影像质量要求也越来越高。

为此,本文从像片扫描、影像匀光、影像拼接、影像的后期修饰方面分析了影响数字正射影像图影像质量的因素及应采取的对策措施。

关键词:数字正射影像;影像质量;因素;后期修饰;对策措施中图分类号:p283文献标识码: a 文章编号:1引言数字正射影像图(dom)是利用dem对扫描处理后的数字化航空像片,经逐像元进行投影差改正、镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的具有正射投影的数字影像图。

由于具有良好的可判断性和可量测性,被广泛地应用于被广泛应用于土地动态监测、道路选线设计、农田水利建设、防洪抗灾等诸多领域。

随着社会的进步和人们认识的提高,对正射影像图影像质量的要求也越来越高。

下面,笔者就结合影响数字正射影像图影像质量的各因素,提出一些提高正射影像图影像质量的对策措施。

2 数字正射影像图的制作原理利用中心投影的航摄像片制作正射影像图是将中心投影转变为正射投影的过程。

为了消除地形起伏产生的投影差,可以用一个足够小的面积作为纠正单元,并根据该纠正单元的地面实际高程来控制纠正元素,使之实现从中心投影到正射投影的正确变换,这就是微分纠正方法。

实现微分纠正有两种方式,一种是利用正射投影仪来进行,称为光学微分纠正;另一种是直接利用全数字摄影测量系统对数字影像进行逐个像元的微分纠正,称为数字微分纠正。

数字微分纠正过程主要是建立像元在原始影像和纠正后影像之间的映射关系:x=fx(x,y),y=fy(x,y)x=εx(x,y),y=εy(x,y)现在工作中基本上使用数字微分纠正来制作数字正射影像图,其流程如图1所示。

图1正射影像图制作流程2.2 影响数字正射影像图影像质量的因素及对策措施分析从数字正射影像图(dom)的制作流程可知,制约dom成果影像质量的主要环节是像片扫描(数码航片不必考虑本环节)、影像匀光和影像拼接。

摄影测量在变形测量中的应用及精度分析

摄影测量在变形测量中的应用及精度分析

摄影测量在变形测量中的应用及精度分析发表时间:2016-04-07T10:45:11.590Z 来源:《基层建设》2015年28期供稿作者:蒋燕飞田辉[导读] 四川省建筑设计研究院数字近景摄影测量是数字摄影测量与近景摄影测量的结合。

蒋燕飞田辉四川省建筑设计研究院四川成都 610000摘要:摄影测量可快速获取信息、具有非接触性,高精度、可靠性等众多优点,被广泛用于工业、建筑学、边坡变形监测的众多基础研究和应用研究的各个方面。

文章主要分析了摄影测量在变形测量中的应用及精度控制措施,以供参考。

关键词:摄影测量在变形测量中的应用及精度0引言数字近景摄影测量是数字摄影测量与近景摄影测量的结合。

数字近景摄影测量通过摄像设备以非接触测量的手段获取数字影像,对被测物进行识别、坐标量测,数据处理后得到其空间坐标。

数字近景摄影测量方法能在瞬间记录被摄物的空间位置及状态,能及时对边坡动态的变形进行科学分析,并将其动态变形的整个过程用电子数据及数字三维模型的形式作为档案长期保存下来,便于后期对工程进行分析、模拟等相关研究。

1摄影测量技术概述数字近景摄影测量是基于近景摄影测量与数字摄影测量的基本原理,利用计算机技术,结合数字图像处理方法,模式识别、影像匹配等多学科的理论,用数学方式将研究区域内点的信息提取出来的学科。

数字近景摄影测量是摄影测量与遥感学科的一个分支。

通过摄影手段以确定(地形以外)目标的外形和运动状态的学科分支称为近景摄影测量。

利用近景摄影测量方法,可以实现影像信息获取、影像处理、影像加工及其表达。

近景摄影测量学在航空航天技术、影像传感器技术、计算机技术发展的基础上得到不断发展。

通过摄影手段以确定目标外形的测量方法称为近景摄影测量。

相机的姿态定位及数字照片的定位是近景摄影的关键技术,其定位方式直接关系到相机的成像精度。

目前市场上技术成熟的非量测摄影系统有AICON公司的德通社-pro系统、德国GOM公司的TRITOP系统等。

一种基于数字摄影测量系统制作高精度DEM的方法

一种基于数字摄影测量系统制作高精度DEM的方法

一种基于数字摄影测量系统制作高精度DEM 的方法娄纯柱于福来刘伟(山东省国土测绘院济南市250013)提要数字高程模型(DEM )是地理信息数据库的基本内核,其应用的广泛性不言而喻。

关于DEM 的制作方法多种多样。

但要生产高精度DEM ,一般是采用数字摄影测量方法,借助于立体模型对DEM 进行可视化编辑、修改。

这种方法能够达到制作高精度DEM 的要求。

该文主要论述应用数字摄影测量系统制作高精度DEM 及其精度检测的方法。

关键词数字高程模型数字摄影测量系统不规则三角网矩形格网A Method of Generating High Precision DEM Based on DigitalPhotogrammetric SystemLou ChunzhuYu FulaiLiu Wei(Shandong Surveying and Mapping Institute of National Land )AbstractDEM is the basic kernel of data -base of geographical information ,which has wide applications.There are many methods for making DEM.However to produce high accuracy DEM ,the technique of digital photogrammetrics and stereoscopic model are needed to editor DEM.This paper primarily discusses the method of generating high accuracy DEM based on digital photogrammetric system and its accuracy check method.KeywordsDEM ;digital photogrammetric system ;TIN ;GRID作者简介:娄纯柱,男,1966年生,高级工程师,主要从事数字摄影测量的应用研究工作。

双摄像机光笔式三维坐标测量系统研究_孙佳星

双摄像机光笔式三维坐标测量系统研究_孙佳星

计测技术理论与实践 ・9 ・双摄像机光笔式三维坐标测量系统研究孙佳星,何小妹,马骊群,王继虎(中国一航北京长城计量测试技术研究所,北京 100095)摘 要:基于双目立体视觉传感器三维测量模型和空间坐标变换原理,采用最小二乘冗余算法,讨论了双摄像机测量空间三维点坐标的基本原理,建立了视觉测量系统的非线性测量方程。

通过实验验证了双摄像机光笔式三维坐标视觉测量系统建立的可行性。

关键词:光笔;三维坐标测量系统;立体视觉;冗余技术中图分类号:T H74111 文献标识码:A文章编号:1674-5795(2009)01-0009-03 Study of the Two2li ght Pen2cam era Type3D2coord i n a te M ea sur i n g Syste mS UN J ia2xing,HE Xiao2mei,MA L i2qun,WANG J i2hu(Changcheng I nstitute of Metr ol ogy&Measarenent,Beijing100095,China)Abstract:I n this paper,based on the binocular stereo visi on sens or3D measure ment model and the p rinci p le of coordinate transf or mati on of s pace and adop ting the least square redundant alg orith m,the basic p rinci p le of the measure mant of the s pace3D point coordinate by the t wo2ca mera is discussed1The non2linear measure ment equati on of the visual measuring syste m is establishea1 Thr ough ex peri ment,the feasibility of the T wo2light pen2ca mera visual3D coordinate measuring syste m is p r oved1 Key words:light pen;3D2coordinate measurement syste m;stereo visi on;redundancy technique0 引言近些年来,为了克服传统的三坐标测量机无法进行的现场在线测量的局限性,测试领域中出现了光笔式无导轨三坐标测量和工业近景摄像测量等视觉全新测量方法。

浅析摄影测量图像处理的高精度误差补偿法

浅析摄影测量图像处理的高精度误差补偿法

浅析摄影测量图像处理的高精度误差补偿法摘要:现代测绘领域技术研究的不断突破,使得数据测量的精度逐步提升。

摄影测量作为非接触性测绘技术,通过摄影设备提取图像信息经由计算、分析与处理,得到特定的目标数据测量结果,在测绘领域的应用范围较为广泛,且得出的测量数据可以满足设计、制造产业多方面的需求,具有较高的研究与推广价值。

在图像处理的过程中运用高精度的误差补偿法,可以针对性控制离散化采样的影响要素,从而有效提升测量图像的采集与计算精度,为测绘勘察领域的技术深入应用提供助力。

关键词:光强干扰;中心位置;图像误差摄影测量在技术的具体应用方面,具有操作便捷、适用广泛、非接触性等方面的技术优势。

而图像处理的误差补偿作为提升图像处理精度的重要方式,在利用关系式进行计算时,应综合考虑中心位置与图像误差、标准差之间的关系,通过摄影机对特征点进行采样的过程中,对光强干扰、窗口大小、弥散半径等影响因素进行专业分析与控制,合理选择误差补偿方法,保证测量成果的可靠性与精确性。

1.图像处理的主要误差来源与特性1.1离散化误差基于摄像设备对目标测量数据进行采集,主要是利用摄像镜头在CCD芯片上聚焦,根据不同区域像素对光强弱积累产生不同比例电荷,在设备的时序控制状态下,逐点外移,然后经由滤波与放大等处理后,输出特定的图像信号。

在这一过程中,不同像素需要进行间隔,并通过离散化的采用采集连续分布的图像能量密度函数,测量对象经过离散化采样后,会存在失真现象,从而产生离散化误差,这种误差的产生具有客观性、必然性的特点,对测量精度有着直观的影响。

测绘领域测量精度要求的不断提升,对摄影设备图像采集的清晰度、准确度与特征点等方面的专业要求也更高。

在运用摄影设备进行采样时,通常会以LED为特征点,图像采集的密度函数与二维高斯函数的整体分布类似,利用高斯函数表示图像误差,可以更直观的为图像高精度恢复提供支持。

图像误差处理的另一种算法是质心法,主要是利用特定的计算公式,计算图像能量密度函数一阶空间矩和零阶空间矩的比值,由像平面的能量重心来代替真实中心,算出质心的具体数值。

提高无人机航测影像精度的措施探讨

提高无人机航测影像精度的措施探讨

提高无人机航测影像精度的措施探讨摘要:随着科技的进步和社会的发展,我国摄影测量技术得到了大幅提高。

鉴于无人机轻型化、便捷化和智能化的特点,无人机航测在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取以及小区域地形测量方面具有高效、直观等显著优势。

本文对提高无人机航测影像精度的措施进行探讨。

关键词:无人机航测;影像精度;措施1提高无人机航测影像精度的措施1.1优化像控布设,提高平差精度空中三角测量是基于地面像控点坐标,利用后方交会原理计算得到相片的内方位元素和外方位元素;再基于立体像对中的内外方位元素和像点坐标,利用前方交会原理计算得到对应的地面坐标。

因此,平坦地区应均匀分布像控点,高差大的测区要加密像控点,这样区域网约束平差后的坐标值更趋近于实际值,从而提高像点对应的地面坐标精度。

1.2减小投影误差增强航片几何属性航摄相片为地面景物的中心投影构像,而地图是地面景物的正射投影,当地面和相片均严格水平时,两种投影结果是等效的;但地球表面起伏将引起像点位移,无人机平台飞行过程中的波动会引起相片倾斜。

因此,尽量选择晴朗无风的天气条件进行航拍,以增强相片的判读性和保证飞行姿态的稳定性,从而提高相片坐标系下的像素点平面精度;在高差大于1/4相对航高的测区需分区进行航线设计,以减少由投影参考面变化造成的投影误差。

1.3基于FullResolution方法的影像匹配全数字摄影测量的基础是影像匹配。

众所周知,影像都有灰度值,先将影像各点的灰度值转换为整数;再对相片有可能出现的最大灰度变化范围进行等分;然后每隔一个间隔获取一个点的灰度值进行准确采样,对实际连续函数模型进行离散化量测(即基于灰度的影像匹配法);最后利用数字影像内定向确定地面坐标系与相片坐标系的关系。

无人机采用最小二乘匹配算法,利用计算机对数字影像进行数值计算的方式完成影像匹配。

利用法方程式系数矩阵的逆矩阵求得其精度指标,再引入变换参数作为待定值,一同纳入到最小二乘解算中,使匹配可达1/10像素的精度(子像素精度)。

数字摄影测量实习心得总结

数字摄影测量实习心得总结

数字摄影测量实习心得总结数字摄影测量系统是基于数字影像与摄影测量的基本原理,接下来就跟着小编的脚步一起去看一下关于数字摄影测量实习心得总结吧。

数字摄影测量实习心得总结篇1本学期的最后一周,我们开始了摄影测量学的实习。

通过实习我认识到摄影测量学是通过获取立体影像来研究和确定被摄物体的形状、大小、空间位置、性质和相互关系的一门信息科学与技术。

摄影测量教学实习是“摄影测量学”课程教学的重要组成部分。

通过实习将课堂理论与实践相结合,使学生深入掌握摄影测量学基本概念和原理,加强摄影测量学的基本技能训练,培养学生分析问题和解决问题的实际动手能力。

通过实际使用数字摄影测量工作站,了解数字摄影测量的内定向、相对定向、绝对定向、测图过程及方法;编制数字影像分割程序,使学生掌握数字摄影测量基本方法与实现,为今后从事有关应用遥感立体影像和数字摄影测量打下坚实基础。

我们本周实习的是数字摄影测量工作站的操作,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息,从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。

数字摄影测量系统是摄影测量自动化的必然产物。

数字摄影测量系统为用户提供了从自动空中三角测量到测绘地形图的全套整体作业流程解决方案,大大改变了我国传统的测绘模式。

VirtuoZo大部分的操作不需要人工干预,可以批处理地自动进行,用户也可以根据具体情况灵活选择作业方式,提高了行业的生产效率。

它不仅是制作各种比例尺的4D 测绘产品的强有力的工具,也为虚拟现实和GIS 提供了基础数据,是3S 集成、三维景观和城市建模等最强有力的操作平台。

本次实习是采用VirtuoZo数字摄影测量系统(教学版),实习目的:了解数字摄影测量系统,掌握操作过程。

实习主要内容:1.数据准备,包括摄影比例尺、相机内方位元素、航高、航带数、像片排列、控制点分布等;2. 建立测区、设置测区参数;3. 建立模型、设置模型参数;4. 模型定向,包括内定向、相对定向、绝对定向方法与步骤。

用摄影法进行精密校准和测量

用摄影法进行精密校准和测量

用摄影法进行精密校准和测量
赵人杰
【期刊名称】《空间电子技术》
【年(卷),期】1989(000)002
【总页数】7页(P28-34)
【作者】赵人杰
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.84
【相关文献】
1.用动态GPS法进行精密道路断面测量 [J], 于振阁
2.应用"TTME"法对气缸套磨损规律进行精密测量的研究 [J], 于永新;王海山;郑义忠
3.溯源法在摄影位移测量系统校准中应用 [J], 高战朋;张清勇;王晓鑫
4.利用延长线差距法进行短边精密工程测量的探讨——黑龙江省自行车赛场高精度施工测量实践 [J], 梁海华
5.用动态GPS法进行精密的道路断面测量 [J], DanielDorais;李学逊;张正禄
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2015年6月(下)
[摘要]解析空三测量的加密在数字摄影测量中起着重要的作用,它是生产成果精度和质量的重要影响因素。

论文从多种角度详细论述了解
析空中三角测量加密有关精度的问题,提出了数字摄影测量工作站提高加密精度的因素,通过数字摄影测量实际生产流程,对各个步骤的因素对加密精度的影响进行了深入的探讨。

对粗差的分析和系统误差以及对控制点的相应赋权是对摄影测量空三加密成果的影响及其特点,以及获得精确的加密成果的有效方法。

[关键词]摄影测量;分辨率;空三加密数字摄影测量提高精度的因素分析
孙佳
(北京市怀柔测绘所,北京市101400)
1解析空中三角测量原理分析
解析空三测量是指用摄影测量的解析法来确定测区内影像的外方位元素。

传统摄影测量中,解析空三测量是通过对点位进行测定来实现的,是根据像片上量测的像点坐标及控制点的大地坐标,来求出未知点大地坐标,使每个模型得到四个已知点坐标,利用已知点坐标来求解影像的外方位元素,因此解析空三测量也是摄影测量加密的一种方法。

摄影测量航带法的优点是计算速度快,对计算机的容量要求较小,是我们在生产当中较为常用的一种方法。

而光束法的优点是精度较高,平差理论严密,缺点是对计算机的容量要求较大,计算时间长。

现在随着计算机技术的不断发展,硬件价格的降低,运算速度提高,容量增加,就使得光束法平差是目前最有前景的方法。

尤其是加入自检校法消除系统误差、粗差的检测等方法,保证了测量成果的可靠性及精度。

目前,利用摄影测量与非摄影测量的观测值来进行整体平差和数据处理,已经成为一种较常用的高精度定位方法,这种方法常用于大地测量控制点的加密、各种变形观测、航空和航天摄影测量以及非地形摄影测量等。

2影响数字影像进行空三测量精度的因素
从数字摄影测量的加密过程来看,影响数字空三精度的主要因素有像片影像、外控精度及分辨率、平差计算精度等。

外控精度对空三加密的影响是大家所熟知的,以下就其他三个因素略作说明。

像片影像的精度主要来源于扫描仪的精度,分辨率除了与胶片本身分辨率有关,还与扫描像元大小有关,扫描像元越小影像的分辨率就越高。

摄影测量的光束法平差是三种平差方法中理论上最为严密的。

但是,在国内的许多实际应用中,光束法平差的精度还达不到预期的精度,以至于在一些情况下光束法不如独立模型法的精度高。

因为光束法平差的要求比较严格,要求偶然误差和系统误差很小,所以就要对系统误差进行改正,同时还要提高航摄、外控和量测的质量。

而光束法是最便于导入非摄影测量的附加观测值的方法,如GPS 数据、像机姿态参数和地面测量观测值,从而使光束法成为利用机载GPS 数据进行空三测量的最理想方法。

因此,绝大多数的数字摄影测量空三加密都是采用光束法平差。

在用光束法对数字摄影测量加密时,对量测的像坐标观测值精度要求很高,且必须进行各项系统误差的改正(如物镜畸变差、摄影材料变形等)。

如果量测的偶然误差较大,则不能得到精确的数据。

量测的精度是影响数字空三精度的主要因素之一。

在现代的数字摄影测量中,相关的测量技术多数是用于自动或半自动量测,有些是可用于数字影像处理。

这些用于量测点的相关技术要有很高的精度保证,有很多数字相关的方法,如二维相关、核线相关、最小二乘相关、基于特征的影像匹配、整体影像匹配等,这些方法中又有许多不同的算法,其精度和可靠性又不同,其中核线相关算法还只能在建立立体模型后才能使。

因此,用不同的相关匹配方法和算法的结果,其量测精度是不同的。

3布设控制点的要求
像片控制点直接决定加密精度的质量,因此要想提高加密的精度就要首先对像片控制点这部分做严格的要求。

1)不论采用何种布点方案,野外控制点在像片上的分布和点位的要求严格执行规范中的有关规定。

对于特殊情况的布点亦按规定布设。

当采用规范以外的布点规格时应根据成图的基本精度和可能来进行。

2)
野外控制点的布设应有效地控制整个测绘区域,不应产生控制的漏洞,位于自由图边的控制点一律布设在离图廓线4毫米以外。

3
)位于不同布点方案之间的野外控制点或位于不同的航线、航区分界处的野外控制点,一般应保证精度高的控制点能控制其相应区域的全面积,并且应考虑点位的公用性,否则应按不同要求分别布设。

4解析空三测量控制点布设的原则
1)平面控制点应采用周边布点。

2)野外控制点的选定:由于航测加密对外业控制点的精度要求高,因此必须保证点位的合理性、刺点精度和测量精度。

首先,应注意点位的选定方法,将所有测区设计好的控制点,用铅笔标记在像片上,人工通过立体像片进行内业判断,仔细考虑在所标的区域内是否有把握做出控制点,如发现有控制点在实地作业有困难,需改作在其他地方,也用铅笔标记,以方便到实地做点。

其次,在选定点位时应注意的问题。

1
)在急剧变化的斜坡上,不能刺点。

2)在选点时,要认真查看相邻航线重叠像片的目标影像都应清晰,应保证点位转刺的精度和内业观测的精度,不能简单的满足单片或单航线上的精度要求。

5选点方法研究
1)平面控制点的要求。

在一般地区,平面控制点刺点目标应着重选线状地物的交点和固定地物的拐角上。

如固定道路交叉、田角、地角、墙角等,这类型的目标交角最好是近乎直角,最低限度交角也应在30°~150°之内。

2)高程控制点的要求。

高程控制点的刺点目标的选择,主要考虑是否能保证高程量测的精度。

所以,高程控制点的刺点目标应选在高程变化不大而最好没有植被覆盖的地方,以线状地物的交点和平山头为宜。

狭沟、太尖的山头和高程变化急剧的斜坡等均不选作刺点目标。

3)平高控制点的要求。

在对平高控制点进行刺点时,应同时满足高程和平面控制点对刺点目标的要求,即应选在地形平缓和平面位置能精确确定的明显目标上。

6像片控制点数量及其分布对加密精度的影响
1)平面控制点的布设。

a.由于加密点的平面位置中误差与高程控制点的分布与数量的关联性不强,所以在布设平面控制点时可以不考虑高程控制点的布设。

b.在满足加密必须的平面控制点基础上,增加平面控制点的数量,平面加密点的中误差不会显著提高。

2)高程控制点的布设。

a.航线六点法:一般来讲,正规布设高程加密点的精度最高,保险系数也很大,但是外业工作量也是较大的。

b.品字型布点:特点是所需控制点数量较航线六点法少,加密点高程的精度适当下降,丘陵地、山地、高山地高程加密点的中误差较小,而平地高程加密点中误差较大,从而在生产过程中适当的减少估算基线数。

综上所述,影响摄影测量空三加密精度的因素有很多,外控点的精度、外控点和连接点的位置、平差方法和人为因素等都会影响到加密点的成果。

与解析法一样,像片外控点的精度会直接影响到外控点的残差,如果外控点的精度越高,那么该点的权就越大,相应的残差就越小;其次,外控点的精度会影响到影像残差的中误差,外控点的精度越高,像片残差的中误差就会增大。

因此如何确定外控点的精度是直接影响空三加密控制点残差和影像点残差的主要方法。

作者简介:孙佳,1981年生,男,黑龙江省双鸭山市人,现职称为工程师,学历为本科,研究方向为地理信息系统。

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