第五章全数字摄影测量基础
全数字摄影测量基础解析PPT课件
一. 影像灰度
F0
底
F
片
图8-1 底片透光能力
透光率T： T F阻光率O： F0
影像灰度：D lg O
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O F0 F
二. 数字影像及获取方法
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二. 数字影像及获取方法
数字影像表达形式
g0,0
g
g1,0
g0,1 g0,n1
g1,1
g1,n1
及最邻近像元法。
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四.影像数字化器
对摄取的航摄像片进行采样和量化，是获取数字影 像的方法之一。 形式：电子光学扫描器和固体陈列数字化器。
图8-3 滚筒式电子-光学数字化器结果示意图
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第三节 基于灰度的 数字影像相关
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主要内容
概念 基于灰度的数字影像相关 基于灰度的数字影像相关方法
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一. 影像相关
影像匹配
立体测图的关键：寻找同名像点在左右像片上的位 置。
模拟测图：是作业人员通过双眼不断地在左右像片 上寻找同名像点。
数字摄影测量中，以影像匹配的方法自动确定同名 像点。
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一. 影像相关
影像匹配
影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似 性以确定同名点。
流
计算最佳
程
计算参数值
匹配的点位
图
结束
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三. 基于灰度的数字影像相关方法
➢二维最小二乘影像相关
➢系数 c1 1 c2 g2
c3
g2 x2
x2 a0
(g2 )x
g x
c4
数字摄影测量学
全数字摄影测量学
Xieyuanli@
谢元礼
西北大学城市与环境学院 谢元礼
Digital Photogrammetry
参考教材： 《摄影测量学》张剑清 潘励 王树根 武汉大学出版社 《摄影测量原理》王之卓 测绘出版社 《摄影测量原理续编》王之卓 测绘出版社 《数字摄影测量学》张祖勋 张剑清 武汉大学出版社 《解析摄影测量学》郑肇保 李德仁 测绘出版社 《摄影测量与遥感概论》李德仁 周月琴 金为铣 测绘出 版社 《摄影测量学》金为铣 杨先宏 邵鸿潮 崔仁愉 武汉大学 出版社 《数字高程模型》李志林 朱庆 武汉大学出版社 《遥感影像的数字摄影测量》陈鹰 同济大学出版社
在摄影测量中对应关系就是同名点的测定
b1
西北大学城市与环境学院 谢元礼
Digital Photogrammetry
普通测量
对 准 同 名 点 量 量 测 同 名 点
西北大学城市与环境学院 谢元礼
摄影测量
Digital Photogrammetry
在摄影测量中解析(几何)关系就是摄影
成像瞬间空间位置和状态的确定
b1
西北大学城市与环境学院 谢元礼
Digital Photogrammetry
通过人的眼睛量测两张影像上的同名点的坐标
a1 (x1 , y1 )、a2 (x2 , y2 ) ，就能求得对应空间
点的坐标A（X、Y、Z）。
摄影测量的一个 重要优点： 可以测定影像上 所有的点(面测量)
西北大学城市与环境学院 谢元礼
模拟、解析、数字
西北大学城市与环境学院 谢元礼
Digital Photogrammetry
遥感平台 航天飞机 无线电探空仪 超高度喷气机 中低高度飞机 飞艇 直升机 无线遥探飞机 高度 240～350km 100m～100km 10000～12000m 500～8000m 500～3000m 100～2000m 500m以下 目的、用途 不定期地球观测、空间实验 各种调查（气象等） 侦察、大范围调查 各种调查、航空摄影测量 空中侦察、各种调查 其它
数字摄影测量技术的原理和数据处理方法
数字摄影测量技术的原理和数据处理方法引言：数字摄影测量技术是一种重要的测绘、遥感和地理信息系统应用技术，它以数字照片为基础，借助计算机技术进行测量和分析，可以获取目标物体的三维坐标和属性信息。
本文将介绍数字摄影测量技术的原理和数据处理方法，以及其在不同领域的应用。
一、原理：数字摄影测量技术基于摄影测量原理，通过计算机对数字照片进行处理和分析来实现测量和建模。
其原理主要包括相对定向、绝对定向和三维点的计算。
1. 相对定向：相对定向是指通过特征点匹配和图像的几何变换，确定不同照片之间的相对位置关系。
在数字摄影测量中，常用的相对定向方法有自动匹配、手动匹配和光束法平差等。
通过相对定向，可以获取不同照片之间的旋转角度、平移量等参数。
2. 绝对定向：绝对定向是指确定数字照片在地面上的绝对位置和方向，并与地面坐标系统建立联系。
绝对定向通常使用控制点来实现，这些控制点的地面坐标已知。
利用这些控制点的像点坐标和物方坐标之间的关系，可以计算出照片的外方位元素，进而确定照片在地面上的位置和方向。
3. 三维点的计算：在相对定向和绝对定向完成后，可以通过三角测量或最小二乘法计算出物体上各个点的三维坐标。
其中，三角测量法是一种常用的方法，它利用多个照片中同一点的像点坐标和照片的外方位元素，通过三角关系计算出该点的三维坐标。
最小二乘法则通过对物方坐标和像方坐标之间的误差进行最小化，求解出最优的三维点。
二、数据处理方法：数字摄影测量技术需要进行一系列的数据处理来获取目标物体的三维坐标和属性信息。
主要的数据处理方法包括图像预处理、特征点提取与匹配、相对定向与绝对定向、数字表面模型（Digital Surface Model，DSM）生成和点云处理等。
1. 图像预处理：图像预处理是指对数字照片进行去噪、几何校正和色彩增强等操作，以优化图像质量。
常见的图像预处理方法包括平滑滤波、尺度变换和直方图均衡化等。
这些操作可以提高特征点的提取效果，减少后续处理的误差。
10 第五章数字摄影测量(2)
g2(xi)
Xi
搜索窗
Xi -X0
目标窗
可有： 可有：
∆g ( xi ) = g 2 ( xi ) − g 1 ( xi ) = g1 ( xi − x0 ) − g1 ( xi ) + n 2 ( x i ) − n1 ( x i ) g1 ( xi − x0 ) = g1 ( xi ) − (
2
σ gg' = σ gg =
1 n
2
∑∑(g
i =1 j =1 n n
n
n
ij
′ − g)(gij − g′)
1 n
2
∑ ∑
i=1
n
n
∑∑
i=1 j =1 n n
(g − g)2
ij
g
n
ij
j =1
1 n
2
∑ ∑
i =1
n
g i′ ,
σ g'g' =
j
1 n
2
∑∑
i=1 j =1
′ (gij − g′)2
.
.
5.4 同名核线与核线匹配
一、 二、 三、 四、 核线及性质 相对水平像对同名核线获取 核线重采样 核线匹配
cj
一、 核线及性质
1、核线定义 、 2、核线性质 、
cj
倾斜影像
水平影像
左核 线
cj
S1
a
1
S2 核 面
A′ A
x(p) a2′ a
2
右核 线
a2〞
左右视 差
y(q) 地表
二、相对水平像对同名核线获取
x = − f d1xt + d 2 d 3xt + 1 e1 x t + e 2 y = − f e3 xt + 1
数字摄影测量学备课教案
数字摄影测量学备课教案第一章：数字摄影测量学概述1.1 摄影测量的定义与发展历程1.2 数字摄影测量的基本原理1.3 数字摄影测量学的应用领域1.4 数字摄影测量学的基本概念第二章：数字图像处理基础2.1 数字图像的获取与表示2.2 数字图像处理的基本算法2.3 图像增强与复原2.4 图像分割与特征提取第三章：数字摄影测量数据处理3.1 摄影测量数据的类型与结构3.2 数据预处理方法3.3 摄影测量模型与参数估计3.4 误差分析与数据平差第四章：数字摄影测量软件与应用4.1 数字摄影测量软件的分类与功能4.2 常见数字摄影测量软件介绍4.3 数字摄影测量软件的操作与应用实例4.4 数字摄影测量软件的发展趋势第五章：数字摄影测量在地理信息系统中的应用5.1 地理信息系统概述5.2 数字摄影测量在地理信息系统中的作用5.3 数字摄影测量在地图制图与更新中的应用5.4 数字摄影测量在土地管理与规划中的应用第六章：数字摄影测量中的光学与几何学基础6.1 光学基础6.2 摄影几何学6.3 相机标定6.4 立体像对的匹配与重建第七章：数字摄影测量中的数值计算方法7.1 数值计算方法概述7.2 最小二乘法7.3 非线性优化算法7.4 数值稳定性与误差分析第八章：数字摄影测量中的模型与参数估计8.1 摄影测量模型8.2 参数估计方法8.3 最大似然估计与最小二乘估计8.4 模型不确定性分析第九章：数字摄影测量中的数据采集与处理9.1 数据采集设备与技术9.2 数据预处理方法9.3 数据融合与信息提取9.4 数据质量控制第十章：数字摄影测量在工程测量中的应用10.1 工程测量概述10.2 数字摄影测量在建筑工程测量中的应用10.3 数字摄影测量在地形测量中的应用10.4 数字摄影测量在矿山测量中的应用第十一章：数字摄影测量在环境监测中的应用11.1 环境监测概述11.2 数字摄影测量在植被监测中的应用11.3 数字摄影测量在水体监测中的应用11.4 数字摄影测量在滑坡与地质灾害监测中的应用第十二章：数字摄影测量在文化遗产保护中的应用12.1 文化遗产保护概述12.2 数字摄影测量在古建筑测量中的应用12.3 数字摄影测量在考古发掘中的应用12.4 数字摄影测量在数字化展示中的应用第十三章：数字摄影测量在军事与安全领域的应用13.1 军事与安全领域概述13.2 数字摄影测量在目标识别与监视中的应用13.3 数字摄影测量在战场环境模拟中的应用13.4 数字摄影测量在安全监控与环境监测中的应用第十四章：数字摄影测量的发展趋势与展望14.1 数字摄影测量技术的发展趋势14.2 数字摄影测量与其他技术的融合14.3 数字摄影测量在新型领域的应用前景14.4 数字摄影测量学的挑战与机遇第十五章：实验与实践15.1 数字摄影测量实验概述15.2 摄影测量数据的采集与处理实验15.3 数字摄影测量软件操作实验15.4 数字摄影测量在实际项目中的应用案例分析重点和难点解析重点：1. 数字摄影测量学的基本原理和概念。
摄影测量与遥感考试要点
第一章绪论1、传统摄影测量学：利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被摄物体的大小、形状、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。
2、摄影测量学，其含义是基于像片的量测。
3、摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测与解译，无需接触被测物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可获得摄影瞬间的动态物体影像。
4、摄影测量与遥感的分类：（1）按距离远近：航空摄影测量与遥感；航天摄影测量与遥感；地面摄影测量与遥感；近景摄影测量与遥感和显微摄影测量与遥感（2）按用途分：地形摄影测量与遥感和非地形摄影测量与遥感（3）仅就摄影测量而言，按技术处理手段：模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量（三个发展阶段）5、影像信息科学：是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。
第二章单张航摄像片解析1、摄影是按小孔成像原理进行的。
航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值，称为航摄机主距，常用f表示。
主距之所以是固定值是因为航高相对于摄影机主距很大，它近似于无穷远成像，所以主距约等于摄影机物镜的焦距。
2、航摄机向地面摄影时，摄影物镜的主光轴偏离铅垂线SN的夹角a，称为航摄像片倾角。
3、当像片水平，地面水平时，从相似三角理论可知，此时，航摄比例尺为像片上一段距离l和地面上相应距离L之比，即1/m=l/L=f/H，式中，f为摄影机主距，H为相对于平均高程面的航摄高度，称为航高。
当像片有倾斜或地面有起伏时，近似计算摄影比例尺的公式为：1/m约=f/H。
摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高，有利于影像的解译和提高成图的精度。
4、同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠，一般要求在60%以上。
相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在24%以上。
5、把一条航线的航摄像片根据地物景象叠拼起来，每张像片的主点连线不在一条直线上，而是成为弯弯曲曲的折线，称为航线弯曲。
摄影测量学 数字摄影测量
图像在空间上的离散化称为采样。用空间部 分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点。 采样时的采样孔径可以是多种形状，采样间 隔也可以是多样的。
上图是将一个7×8的栅格罩在一幅模拟图像来 对其进行采样，经过采样后，就可以用这56个 小格子来代替原始图像，每个小格称为像素 (pixel)，是图像的基本单元。像素个数越多， 图像的空间分辨率越高，图像细节越丰富。
2.量化
经采样后所得的像素的辐射值仍是连续的， 将像素的辐射值离散成整数值的过程叫量化。 这种整数值不再具有辐射值的物理意义，称 为灰度级。若一幅数字图像的量化灰度级数 G=28=256,则像素灰度取值范围为0-255。 由于计算机将字节作为最小的存储单位，为 便于计算机处理，常将图像量化为256个等级， 刚好用一个字节来存储。
数字图像
图像处理的方法有模拟式和数字式两种。我 们日常生活中见到的图像一般是连续形式的 模拟图像，模拟图像在空间和光强度上是连 续的。所以数字图像处理的一个先决条件就 是将连续图像离散化，转换为数字图像。图 像的数字化包括采样和量化两个过程。
1.采样
一幅二维图像用f(x,y)表示，x,y表示坐标点 的位置，f表示图像在该点的辐射值，辐射值 可以是任一波段的辐射能量。 模拟图像是连续的，f,x,y可以是任意实数， 不利于计算机处理，需要进行离散化。这种 离散化了图像就是数字图像。离散化后的 f,x,y都在整数集合中取值。
特征定位
识别出来的特征，不仅要确定其在图像中的 行列号，还要精确确定其坐标(x,y)，在数字 摄影测量中计算地面点坐标(X,Y,Z)时，像点 坐标精度通常要微米级。
特征定位算子有：基于小面元的定位算子、 Wong-Trinder圆点定位算子、Forstner定位 算子、高精度角点与直线定位算子等。
如何进行数字摄影测量与图像处理
如何进行数字摄影测量与图像处理数字摄影测量与图像处理是现代科技发展的产物，它们在许多领域中起到了重要的作用，如地理信息系统、建筑测量、遥感等。
本文将探讨如何进行数字摄影测量与图像处理，并介绍一些相关的技术和方法。
一、数字摄影测量的基本原理数字摄影测量是一种利用数码照片进行测量和分析的方法。
首先，需要用数码相机或无人机拍摄目标物体的照片，并保证照片的质量和分辨率。
然后，通过计算机软件对这些照片进行处理和分析，从而得到目标物体的三维坐标和形状等信息。
在数字摄影测量中，常用的方法有三角测量和影像匹配。
三角测量是指基于三角形的几何原理，通过对同一物体在不同角度拍摄的照片进行测量，推导出物体的三维坐标。
影像匹配是指通过对照片中的特征点进行配准，从而确定这些特征点在三维空间中的位置。
二、数字摄影测量的应用领域数字摄影测量广泛应用于测绘、地质勘探、城市规划等领域。
在测绘中，数字摄影测量可以用于高程测量、地形分析等；在地质勘探中，数字摄影测量可以用于地质构造分析、岩层划分等；在城市规划中，数字摄影测量可以用于土地利用分析、道路规划等。
可以说，数字摄影测量已经成为这些领域中不可或缺的工具。
三、数字图像处理的基本原理数字图像处理是指对数字图像进行处理和分析的一种技术。
它主要包括图像增强、图像恢复、图像压缩和图像分割等方面。
以下将简单介绍几种常见的数字图像处理方法。
1. 图像增强：图像增强是指通过对图像的亮度、对比度、颜色等进行调整，使图像更加清晰和鲜明。
常见的图像增强方法有直方图均衡化、滤波和边缘增强等。
2. 图像恢复：图像恢复主要是指对受到损坏或噪声干扰的图像进行修复和复原。
常见的图像恢复方法有去噪、图像修复和图像插值等。
3. 图像压缩：图像压缩是指通过减少图像数据的存储空间，同时尽量保持图像质量的方法。
常见的图像压缩方法有无损压缩和有损压缩等。
4. 图像分割：图像分割是指将一幅图像分割成多个不相交的区域，以便进一步对图像进行分析和处理。
第五章摄影测量解析基础PPT课件
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二、基本关系式 共线条件方程式
x f a1( X X s ) b1(Y Ys ) c1(Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
q y1 y2
常用的仪器：steko 1818、HCT-1（ 20 m ）
PSK2（ 1 m ）等
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上下视差（q）读数鼓
左右视差（p）读数鼓
x读数鼓 X手轮
Y手轮
上下视差环
Steko 1818 型立体坐标量测仪
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左右视差手轮
立体坐标量测步骤
准备工作：标出像片坐标系，标出要量测的 像点位置（定向点、加密点、外业控制点）并 标明点号 像片归心：使像片坐标系的原点位于仪器坐 标系的已知位置（框标连线交点与旋转中心重合） 像片定向：像片平面坐标系与仪器坐标系的 轴系平行,记下仪器的X0、Y0、P0、Q0。
5.1 像点坐标量测 5.2 单像空间后方交会 5.3 立体像对的前方交会 5.4 立体像对的解析法相对定向 5.5 立体模型的解析法绝对定向 5.6 双像解析的光束法严密解
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• 5.1 像点坐标量测 第2页/共106页
• 用于量测像点坐标的仪器称为立体坐标量测仪。分为普通立体坐标量测仪和 精密立体坐标量测仪。
y f a2 ( X X s ) b2 (Y Ys ) c2 (Z Zs ) a3( X X s ) b3(Y Ys ) c3(Z Zs )
已知值 ： x0 , y0 , f , m, X, Y, Z（控制点）
《摄影测量基础知识》课件
摄影测量基本原理包括相对定 向、绝对定向、影像立体模型 构建、影像测量及精度分析。
摄影测量的数据获取
摄影测量的设备 摄影测量的数据处理流程
摄影测量中的摄影参数
航空及卫星遥感影像、数字相机、扫描影像仪等。
包括相对定向、绝对定向、立体模型构建、三维 测量以及误差分析和精度评价。
包括焦距、主距、透镜畸变、像点坐标等。
摄影测量的数据处理
数据处理方法
数字摄影测量使用计算机对影像 进行处理，包括同名点测量、影 像匹配、立体三角测量、DEM生 成等。
错误分析和精度评价
摄影测量中的误差来源包括影像 畸变、摄影量测误差和DEM精度 误差等，需要进行错误分析和精 度评价。
摄影测量的应用
摄影测量在地图制图、建筑设计、 环境监测、城市规划等领域上都 有广泛的应用。
摄影测量基础知识
本PPT课件将介绍摄影测量的基础知识，包括定义、基础原理、数据处理、应 用以及未来趋势和影响。
什么是摄影测量
1 定义
2 作用
摄影测量是一种基于摄影 的测量方法，用于从影像 中测量物体的坐标、形状、 大小和位置等特征。
摄影测量可用于制作高精 度地图、评估路网、监测 建筑物变形、计算土地利 用、测量水体面积等众多 领域。
3 应用
摄影测量广泛应用于地理 信息、测绘、城市规划、 环境监测、农业等领域。
摄影测量的基础知识
光学基础知识
摄影测量需要了解光学基础知 识，例如相机的光学结构、感 光几何基础知 识，例如坐标和距离的计算、 三角形成像原理、投影变换等。
摄影测量的基本原理
1
最新进展
数字化、智能化、自动化、精确化是摄
未来趋势
2
影测量技术的最新趋势，立体匹配和对 象提取等技术将得到更广泛的应用。
数字摄影测量技术的原理与使用方法
数字摄影测量技术的原理与使用方法概述：随着科技的快速发展，在数字化时代，数字摄影测量技术成为了现代测绘领域中不可或缺的重要工具。
本文将介绍数字摄影测量技术的基本原理以及应用方法，着重探讨其在测绘、建筑、地理信息系统等领域的实际运用。
1. 数字摄影测量技术的基本原理数字摄影测量技术是利用数字摄影仪获取图像信息，并通过计算机软件将图像转换为真实地物的三维坐标的测量技术。
它主要包括三个基本原理：立体视觉原理、重建原理和空间定位原理。
立体视觉原理是指通过两个或多个摄影机同时拍摄同一目标物，通过计算机软件将不同视角下的图像进行匹配，确定目标物在图像中的位置和形状。
重建原理是指利用多视角的图像信息进行三维模型的重建。
通过对不同视角下的图像进行特征点匹配和三维投影，可以建立起真实物体的三维模型。
空间定位原理是指利用已知点或已知物体作为控制点，通过图像的几何关系和数学计算，推算出其他未知点或物体在三维空间中的坐标。
2. 数字摄影测量技术的使用方法数字摄影测量技术的应用方法主要包括数据采集、图像处理和数据分析。
数据采集是指通过数字摄影仪进行图像拍摄。
在进行采集前，需要选定拍摄区域、确定拍摄参数、设置地面控制点等。
随着无人机技术的普及，无人机航拍成为了目前最常见的数据采集方式。
图像处理是指将采集到的图像进行处理和优化，以提高图像的质量和精度。
图像处理主要涉及图像校正、几何纠正、镜头畸变校正等步骤。
通过这些处理，可以消除图像中的畸变，使其更加符合实际场景。
数据分析是利用图像处理后的图像数据进行测量、分析和建模。
通过对图像数据的数字化，可以获取真实物体的三维坐标、尺寸、形状等信息。
这些数据可以用于测绘、建筑设计、城市规划等领域。
3. 数字摄影测量技术的应用领域数字摄影测量技术被广泛应用于测绘、建筑、地理信息系统等领域。
以下是一些典型的应用案例：测绘领域：数字摄影测量技术能够高效地获取地表的三维数据，可以用于制图、地形分析、遥感影像匹配等方面。
测绘技术中的数字摄影测量方法与数据处理
测绘技术中的数字摄影测量方法与数据处理数字摄影测量在测绘技术中扮演着至关重要的角色。
它结合了摄影测量和数字技术，通过使用数字相机捕捉图像，并利用计算机软件处理数据，从而实现了高精度的测量和三维模型重建。
本文将讨论数字摄影测量的方法和数据处理技术，并探讨其在各个领域中的应用。
一、数字摄影测量方法1. 相对定向法相对定向法是数字摄影测量中最基础的方法之一。
它基于相机的内外参数和图像特征点的对应关系，通过解算相机的姿态和位置来确定图像的几何关系。
相对定向法可以用来获取相机在空间中的精确位置和朝向，从而实现图像的几何校正和地物的测量。
2. 绝对定向法绝对定向法是在相对定向的基础上进一步推导，利用已知的控制点坐标和相机参数来实现摄影测量的绝对定位。
通过在地面上布设控制点，并测量其坐标，可以利用绝对定向法来提高摄影测量的精度和可靠性。
3. 稀疏点云建模稀疏点云建模是通过摄影测量和三维重建技术，将图像中的特征点定位到空间中，并构建点云模型。
利用稀疏点云模型，可以实现对地形、建筑物等物体的快速建模和测量。
4. 密集点云建模密集点云建模是进一步发展的数字摄影测量方法。
它通过在相机位置上插入更多的图像点来提高建模的精度。
利用密集点云模型，可以更准确地测量地物的形状、体积和表面特征。
二、数字摄影测量的数据处理技术1. 图像处理图像处理是数字摄影测量中的重要环节。
它包括图像校正、图像增强、图像匹配等步骤。
图像校正可以通过去除图像畸变和噪声来提高图像质量。
图像增强可以通过调整对比度、亮度等参数来改善图像的可视性。
图像匹配是指将两幅或多幅图像进行特征点的匹配，以实现图像的配准和精度测量。
2. 点云处理点云处理是数字摄影测量中的核心部分。
它包括点云的滤波、配准、拼接和分析等过程。
点云滤波可以通过去除离群点和噪声来提高点云质量。
点云配准可以将多个点云进行匹配，实现点云的拼接和整体重建。
点云分析可以通过拓扑结构、曲面重建等算法来提取地形、建筑物等物体的特征。
摄影测量基础知识课件
05
摄影测量实践与技能提升
掌握基本操作技能与规范要求
摄影测量仪器设备使用
熟悉各类摄影测量仪器设备的性能、特点和操作流程，能 够准确设置参数和操作流程，确保测量数据的准确性和可 靠性。
摄影测量软件应用
掌握摄影测量软件的基本功能和应用技巧，包括数据处理 、图像拼接、三维建模等，提高数据处理和图像分析的效 率。
THANK YOU
像片控制测量与空中三角测量
像片控制测量
像片控制测量是摄影测量的重要环节之一，通过在像片上选择控制点并测定其坐标，为后续的空中三角测量提供 基础。控制点的选择应遵循一定原则，如分布均匀、覆盖整个拍摄范围等。
空中三角测量
空中三角测量是摄影测量的核心环节，通过在多张像片上确定像片之间的几何关系，从而实现对目标点的三维定 位。空中三角测量需要借助像片控制点坐标和相机内外参数等信息，通过一定的算法计算出目标点的空间位置。
摄影测量基础知识课件
目 录
• 摄影测量概述 • 摄影测量基本技术 • 摄影测量应用领域与案例 • 摄影测量新技术与发展趋势 • 摄影测量实践与技能提升
01
摄影测量概述
摄影测量的定义与分类
定义
摄影测量是指通过使用摄影机或其他传感器系统获取图像，并通过测量和分析 这些图像来获取目标物体的形状、大小、位置和运动信息的一门技术。
03
摄影测量应用领域与案例
城市规划与土地利用调查
城市规划
摄影测量技术可以提供高精度的地形 数据和空间信息，有助于城市规划师 合理规划城市空间布局，合理安排公 共设施、交通网络和绿地等。
土地利用调查
通过摄影测量技术，可以获取各类土 地利用数据，包括建设用地、农业用 地、林地等，为土地资源管理和利用 提供基础数据。
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I12 I13 I14 W11 W I 22 I 23 I 24 W 21 W31 I 32 I 33 I 34 W41 I 42 I 43 I 44
W12 W13 W14 W22 W23 W24 W32 W33 W34 W42 W43 W44
影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
测绘学院 测绘学院
§5-3 数字影像重采样
当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数 g(x,y)的数值时就需进行内插，称为重采样
数字摄影测量 数字摄影测量
不 在 采 样 点
辽宁工程技术大学 辽宁工程技术大学
影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像
测绘学院 测绘学院
§5-1 数字影像
◇ 数字影像灰度表示 g 0,0 g 0,1 g 0,n1 g g1,1 g1,n1 1, 0 g 灰度矩阵g g m1,0 g m1,1 g m1,n1
sin 2f l ( x kx) g (kx) 2f l ( x kx) k
数字影像 采样函数
数字摄影测量 数字摄影测量 辽宁工程技术大学 辽宁工程技术大学
影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
测绘学院 测绘学院
§5-3 数字影像重采样
◇ 最邻近像元法
104 123 166 161 155 160 205 229 218 181
125 131 172 179 180 208 238 237 228 200
131 148 172 175 188 228 239 238 228 206 161 169 162 163 193 228 230 237 220 199
线 x x INT( x) y y INT( y) 性 插 I ( P) W11I11 W12 I12 W21I 21 W22 I 22 值 (1 x)(1 y ) I11 (1 x)yI12 法 公 x(1 y ) I 21 xyI 22 式
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§5-3 数字影像重采样
◇ 双线性插值法
W ( x) 1 ( x), 0 x 1
卷积核是一个三角形函数
(0 1)
W(x)
(-1 0) 数字摄影测量 数字摄影测量
(1 0)
x
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
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数字摄影测量 数字摄影测量
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像量化
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§5-2-2 数字影像量化
◇ 量化方法
是将像片有可能出现的最大灰度变化范围进 行等分，等分的数目称为“灰度等级”； 然后将每个点的灰度值在其相应的灰度等级 内取整，取整的原则是四舍五入。 由于数字计算机中数字均用二进制表示，因 此灰度等级i一般都取为i=2m(m是正整数)。当m=1 时，灰度只有黑白两级，当m=8时，则得256个灰 度级，其级数是介于0与255之间的一个整数，0为 黑，255为白，每个像元素的灰度值占一个字节。
影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像
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§5-1 数字影像
◇ 数字影像灰度表示
图像灰度表示 数字矩阵
94 100 104 119 125 136 143 153 157 158 103 104 106 98 103 119 141 155 159 160 95 78 117 149 155 160 78 97 151 161 158 78 101 185 188 161 85 134 216 209 172 109 136 136 123 110 130 144 149 129 109 137 178 167 119 100 143 167 134 87
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§5-1 数字影像 知识点：
◇ 数字影像
◇ 灰度表示
数字摄影测量 数字摄影测量
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像
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§5-1 数字影像
◇ 数字影像灰度表示
数 字 图 像 老 鼠 老 鼠 的 鼻 子
数字摄影测量 数字摄影测量
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2 3
卷积核可以利用三次样条函数
数字摄影测量 数字摄影测量 辽宁工程技术大学 辽宁工程技术大学
影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
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§5-3 数字影像重采样
◇双三次卷积法
11 21 31 12 22 32 13 23 x p 33 y 14 24 34 Y
x
41
42
43
双 线 I ( P) I (i, j ) W(i, j ) 性 i 1 j 1 插 值 I 12 W11 W12 I 11 I W W 法 W22 I 21 I 22 21 公 W11 W ( x1 )W ( y1 ) ; W12 W ( x1 )W ( y2 ) 式
2
2
W21 W ( x2 )W ( y1 ) ;
数字摄影测量 数字摄影测量
W22 W ( x2 )W ( y2 )
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
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§5-3 数字影像重采样
◇ 双线性插值法
W ( x1 ) 1 x ; W ( x2 ) x ; W ( y1 ) 1 y ; W ( y2 ) y 双
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
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§5-3 数字影像重采样
原始影像可由下式计算恢复：
sin 2f l x g ( x) g ( kx) ( x kx) 2f l x k
1 x 2 fl
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§5-3 数字影像重采样
知识点： ◇重采样定义
◇三种重采样方法：
a. 最邻近像元法
b. 双线性插值法
c. 双三次卷积法
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§5-3 数字影像重采样
◇ 双线性插值法 y1
x1
11 y a x p 1- x
权的 确定 Y
y2
12
1- y
示 意 图
x2
X
数字摄影测量 数字摄影测量
22
21
b
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像重采样
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§5-3 数字影像重采样
◇ 双线性插值法
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§5-2-1 数字影像采样
◇ 采样定理
在理论上，采样间隔--x应由采样定理确定
1 x 2 fl
fl为截止频率
当采样间隔能使在函数g(x)中存在的 最高频率中每周期取有两个样本时， 根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)
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影像>采样 全数字摄影测量基础
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第五章 全数字摄影测量基础
18
23
23
45
78
67
77
78
68
10
45
45 23
数字摄影测量 数字摄影测量
67
34 34
89
44 45
99
55 67
86
77 88
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影像>采样 全数字摄影测量基础>重要回顾
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样点
被量测的“点” 是小的区域----像 素 数字摄影测量
数字摄影测量
61 46 96 26 58 67 23
66 36 96 16 66 78 34
16 76 86 76 59 78 56
16 86 96 56 60 79 66
采样间隔
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像采样
影像>采样 全数字摄影测量基础
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第五章 全数字摄影测量基础 主要内容:
◇ 数字影像及数字影像重采样 ◇ 同名核线的确定与核线相关 ◇ 特征提取与定位 ◇ 基于灰度的数字影像相关 ◇ 基于特征的影像匹配
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影像>采样 全数字摄影测量基础>数字影像
数字摄影测量 数字摄影测量
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影像>采样 பைடு நூலகம்数字摄影测量基础>数字影像
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§5-1 数字影像
◇ 数字影像灰度表示
●像素：像片上一
块可以看成是像点 的极小的影像为像 素。
●数字影像：用像 素灰度值的二维矩阵 表示的像片影像称为 数字影像。
数字摄影测量 数字摄影测量
x x0 i x y y 0 j y
数字摄影测量 数字摄影测量