大致考点——近景

1.摄影测量学的定义：近景摄影测量是摄影测量与遥感（Photogrammetry & Remote Sensing）学科的一个分支，它不以测制地形图为目的，是通过摄影手段以确定目标（地形以外）的外形和运动状态的学科。

2.近景摄影测量技术的优缺点

优点：

1）瞬间获取被测目标的大量几何和物理信息，适合于测量点数众多的目标；

2）非接触测量手段，可在恶劣条件下作业；

3）适合于动态目标测量；

4）严谨的理论和现代的软硬件，可提供较高的精度；

5）实时近景摄影测量技术正日益广泛深入工业生产流程中，成为工业产品分类、导向、监测、装配和自动化生产的重要组成；

6）可提供基于三维空间坐标的各种产品。

缺点：

1）技术含量高，需较昂贵的设备和高素质人员；

2）对所有测量对象不一定是最佳的技术选择。

--不能获得质量合格的影像；

--待测量点数稀少。

3.近景摄影测量精度统计方法

统计近景摄影测量的精度，应从估算精度、内精度和外精度三个方面进行：

估算精度是在现场工作之前，在近景摄影测量网的设计阶段，根据摄影、控制、网形、设备和一些设计参数的具体情况，按理论的精度估算式获得

内精度是在摄影测量的数据处理阶段，按解算未知数方程组的健康程度，直接计算而得到的。内精度的获取较容易，因此人们常常采用内精度。但内精度在很大程度上仅与摄影测量的网形有关，即仅与解算未知数的线性方程组的构成有关，它不能客观反映测量成果的质量，大多数情况下，其精度指标要好于实际精度。

外精度检查方法是一种能给出客观精度的指标方法，最常用的方法是使用较大量的多余控制，包括多余控制点或多余相对控制。

4.影响近景摄影测量精度的因素

1）像点坐标的质量（影像获取设备的性能、像点坐标量测精度、系统误差的改正程度等）； 2）摄影条件、标志设计与使用、摄影方式； 3）控制质量；

4）图像处理与摄影测量处理的能力、水平，如人工量测量与自动量测

5.像片内方位元素：恢复光束形状的要素。像片外方位元素：确定此光束在物方空间坐标

系中位置与朝向的要素。

6.共线条件方程：描述像点、摄影中心、物点应位于同一条直线上的方程式

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11103332220333S S S x S S S S S S y S S S a X X b Y Y c Z Z x x f a X X b Y Y c Z Z a X X b Y Y c Z Z y y f

a X X

b Y Y

c Z Z -+-+--+∆=--+-+--+-+--+∆=--+-+-

()称为方向余弦3,2,1,,=i c b a i i i

考虑像主点（x0,y0）及各类系统误差改正数

7.共面条件方程：描述立体像对内的摄影基线以及同名光线应位于同一平面的一种方

程。

8.近景摄影测量作业的四个阶段

1、方案制定阶段：进行整体规划（流程制定、设备选择、精度估算）；

2、摄影阶段：获取质量合格的目标影像（布点、控制、照明、表面处理）；

3、摄影测量处理：获取目标上离散点的坐标或其他数据（解析法、内定向-相对定向-绝对定向）；

4、基于摄影测量处理后数据的应用，如恢复表面形状，计算面积、体积等。

9.影像获取设备分类

摄影设备：格网摄影机、量测摄影机、半量测摄影机、非量测摄影机 摄像设备:数码相机、电视摄像机、高分辨率电视摄像机

10.摄影设备性能

1.非量测摄影机特点：

a.不是专为测量目的而设计制造，结构不严谨；

b.内方位元素未知且不能记录；

c.无外部定向设备；

d.光学畸变差大；

e.无改正底片变形的措施；f使用方便；g.普及，社会拥有量大。

2.量测摄影机特点：

a.专为测量目的而设计制造，结构严谨，经过严格检校；

b.内方位元素已知，可记录；

c.具有外部定向设备；

d.光学畸变差小；

e.有机械或光学框标；

f.采取措施压平底片

3.半量测摄影机特点：

a.不具备量测摄影机的性能；

b.具有改正底片变形的格网；（非量测摄影机加装格网）

4.格网摄影机特点：

a.具备量测摄影机的性能；

b.具有改正底片变形的格网；（量测摄影机加装格网）

11.摄影机与摄像机的比较：

与基于底片的一般摄影机相比较，基于CCD的固态摄影机有如下明显的优点：

（1）快速的影像获取速度（2）芯片稳定的集合关系：没有底片变形问题

与基于底片的一般摄影机相比较，基于CCD的固态摄影机有如下明显的缺点：

（1）小成像面积：6*4.5mm*mm或者8。8*6.6mm*mm (2)有限的空间分辨率

（3）存在额外的电子畸变

12.正直摄影方式：摄影时两摄影机主光轴相互平行且垂直于摄影基线的摄影方式

13.交向摄影方式：摄影时两摄影机主光轴大体位于同一平面内但彼比不平行、且不垂直于摄影基线的摄影方式。交向摄影方式像片对常100%覆盖目标，获取的像对一般不适合肉眼立体观测，适合于解析法及数字近景摄影测量。

14.正直摄影方式的精度估算

第一种方式：以（x,y,p）为观测值的正直摄影精度估算

则目标点物方空间坐标中误差为：

P

Z

P y Y P x X m k k m m f y k k m k m m f x k k m k m 212222

212222

2

2221222±=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+±=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+±= 成像比例尺分母系数

间的夹角有关构形系数，与同名光线f

H k B H k =

=

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几点结论：

--为提高精度，应尽可能拍摄摄影比例尺大的像片，即尽可能减小摄影距离，选用主距大

的摄影机；

--为提高精度，应尽可能拍摄摄影基线大的像对；

--为提高精度，应尽可能提高像点坐标的质量，包括像点坐标的量测质量、剔除各类系统误差的能力；

--一般情况下，摄影方向的中误差最大，常以mZ 估算精度； 第二种方式：以（x1,y1,x2,y2）为观测值的正直摄影精度估算

2

22222

11212122

22222

121212()22X x x

Y y x

Z x

x x m k k k m k k m f f y m k m k k m f m k k m ⎛⎫=±-+ ⎪⎝⎭⎛⎫=±+⋅ ⎪⎝⎭=±

思考题：

某单位研制成功由两台Nikon D100型数码相机组成的立体摄影测量系统，使用定焦的35mm 镜头，现对4.5m 远的某体育场模型按正直摄影方式拍摄立体影像对，同名点的影像坐标按单片方式量测（即测出了同名像点坐标），量测精度为±10μm ，若要求摄影方向的测量精度优于±5.0mm ，请估算相机间的最短距离应安置为多少？

解：由计算式：mz=sqrt （2）*k1*k2*mx 得： 5.0=1.414*4.5*1000/35*4.5*1000/B*0.01

可以知道：B=1.6362m （注意在此处将量测精度看作是在xhuo 者是某一方向的精度）