摄影测量论文
数字摄影测量论文
典型点特征提取算法研究赖长江(水电院,水工结构工程,141302020030)摘要:立体像对的自动匹配和目标的自动识别是当代摄影测量研究的一大热点,而特征提取是自动匹配和目标识别的前提。
特征提取包含点特征提取、线特征提取和面特征提取,本文主要研究和实现了Moravec算子、Forstner算子和Harris算子这三种基本的点特征提取算法。
通过编程实现,对三种点特征提取算子的效果和优缺点做了比较分析。
关键词:点特征提取,Moravec算子,Fostner算子,Harris算子0.前言当代摄影测量与传统摄影测量的根本区别在于数据处理的自动化或半自动化,如:数据的自动获取,影像自动纠正,影像自动匹配和影像自动拼接等【1】。
这些自动化的前提是对影像特征的自动提取。
影像的特征一般可以分为点特征、线特征、面特征三类。
在同名点匹配、DEM(和DSM)密集点云生成中最重要的是点特征的提取和精度定位。
点特征是指在影像上最基本的特征,是一种表征影像局部特性的位置度量,可以用来作为影像中具有一定特征的局部区域的位置标示【2】。
通俗来讲点特征可以定义为那些灰度在多个方向都有较大变化的点,如圆点、角点等。
提取点特征的算子一般被称为兴趣算子或有利算子。
在各种文献中,人们根据不同的出发点和目的提出了多种特征提取的兴趣算子。
而这些兴趣算子根据它们性质又大致可以分为三类【3】【4】。
第一类是基于模板匹配的算子:通过计算一个固定的特征点模板与所有图像子窗口的相似性,以相似程度来判断某一象元是否为特征点,这种方法计算量较大,比较耗费时间。
第二类是基于图像边缘特征的算子:通过先对图像的边缘轮廓进行提取,然后通过边界上方向变化的快慢来判断特征点,这种方法的效果依赖于图像边缘提取的效果,计算复杂度高。
第三类是基于影像灰度的算子:影像的灰度是对地物的反射信号的数字化记录,因此类比于信号处理,通过对影像局部灰度变化的计算来找到信号有较大变化的点,这样的点就是所寻找的特征点,这种基于灰度的方法计算简单,因而使用较为普遍。
电子论文-多基线近景摄影测量连续像对相对定向
多基线近景摄影测量连续像对相对定向陆珏1 陈义1 2 3郑波1(1. 同济大学测量与国土信息工程系,上海200092)(2. 现代工程测量国家测绘局重点实验室,上海200092)(3. 基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510)摘要:根据近景摄影测量多基线、大倾角摄影的情况,推导了多基线近景摄影测量连续像对相对定向的公式,提出了以基线分量以及方向余弦为参数的解算方法,从而克服了非线性的共面条件方程式在解算时对摄影位置及姿态的限制。
对摄影测量手册中相对定向方法进行了介绍。
利用非量测数码相机对实验场地所拍摄的数据对两种相对定向方法进行解算,获得了精度较高的结果,验证了两种算法的正确性及稳定性。
关键词:多基线;近景摄影测量;大旋转角;共面方程;奇异值分解中图分类号:P234.1 文献标识码:A Research on Dependent Relative Orientation in Multi-BaselineClose-Range PhotogrammetryLU Jue 1CHEN Yi 1 2 3 ZHENG Bo 1(1 The Department of Surveying and Geo-informatics of Tongji University, Shanghai, 200092)(2 Key Laboratory of Advanced Surveying Engineering of State Bureau of Surveying and M apping, Shanghai,200092)(3 Key Laboratory of Geomatics and Digital Technology, Shandong Province, 266510)Abstract: According to the situation that in close-range photogrammetry, sometimes we need employ multi-base line photogrammetry with big rotation angles to obtain the information of the target, this paper deduces the formulas of dependent relative orientation in multi-base line photogrammetry. With the baseline components and direction cosines as the parameters, we can take photos at any place and with any rotation angles, without considering the limitations of the initial values. And also another method is introduced which also can solve this problem. In particular, through the experiments with no-metric cameras on experiment field, it is proved that with both of these two algorithms, the elements of relative orientation can be correctly calculated.Keywords: multi base line; close-range photogrammetry; big rotation angle; coplanarity equation; Singular V alue Decomposition随着数码相机在近景摄影测量中的广泛应用,如今的数字摄影测量与传统的单基线立体、测标的近景摄影测量相比已有了很大的差别[1]。
数字摄影测量结课论文
《数字摄影测量》结课论文学院:矿业工程学院班级:测绘工程08-2班姓名:XXXX学号:**********DEM数据结构与组织探讨王福全内蒙古科技大学矿业工程学院 014010摘要:DEM作为数字地形模拟的重要成果,已经成为国家空间数据基础设施的基本内容之一,并被纳入数字空间化数据框架进行规模化生产。
DEM作为空间数据框架的基本内容,是各种地理信息的载体,在国家空间数据基础建设和“数字地球”战略的实施中都具有非常重要的作用。
本文围绕DEM数据结构与组织问题,重点研究DEM数据的结构与组织方法,利用数据库相关技术实现DEM数据的有效组织与管理,从而满足对大范围DEM数据的无缝组织与管理。
关键词:DEM,数据库技术,数据结构与组织Abstrct:Along with the geographic information system, as the popularity of digital terrain simulation DEM the important achievements, has become a national spatial data infrastructure were included in the digital space, and large-scale production of data frame. DEM as the basic content of spatial data frame, is all sorts of geographical information carrier, in national spatial data infrastructure and a "digital earth" in the implementation of the strategy has an important role. This paper focus on the DEM data organization and management problems, key research DEM data organization and management method, using the database related technical realize effective DEM data organization and management, and meet the DEM data of large scope of seamless organization and management.Key words:DEM ,Spatial Database Technology,Data Organization and Management 随着GIS产业的发展,国家测绘局已经DEM进行了多尺度数据建库工作,包括1:100万,1:25万,1:5万,1:1万四种比例尺的DEM,形成了海量的DEM数据库。
摄影测量学发展综述。附参考文献至少5篇
摄影测量学发展综述(1)摄影测量学,从名字上来看,是摄影与测量的结合。
它起源于19世纪中叶,当时人们开始使用摄影技术进行地形测量,随着科技的发展,摄影测量学已经从传统的手工测量方式逐渐演变为数字化、自动化的测量技术。
起初,摄影测量学主要依赖于大型的户外摄影设备和复杂的化学处理过程。
摄影师需要拍摄大量的照片,然后通过复杂的工艺将底片进行处理、分析和比对,最后得出测量结果。
这个过程不仅耗时,而且对环境和设备的要求极高。
然而,随着科技的进步,特别是数字技术和计算机技术的飞速发展,摄影测量学迎来了新的发展机遇。
数字摄影和卫星遥感技术的出现,使得摄影测量不再局限于户外的大尺度空间,而是可以深入到微观世界,对细微的物体进行精确的测量。
此外,计算机视觉和人工智能的引入,使得摄影测量的自动化程度大大提高。
计算机可以根据拍摄的图像自动识别、定位、匹配,甚至可以自动完成三维模型的构建。
这大大减少了人工干预和计算量,提高了测量的效率和精度。
然而,摄影测量学的发展并不意味着传统的方法被完全替代。
在某些特定的情况下,传统的摄影测量技术仍然有其独特的优势。
例如,在某些复杂的环境下,如茂密的森林、峡谷或者建筑物内部,数字摄影和卫星遥感技术可能无法获取有效的数据,而传统的摄影测量方法可能更加适用。
总的来说,摄影测量学的发展是一个不断进步的过程。
随着科技的进步,我们有理由相信,未来的摄影测量学将更加高效、精确和智能化。
摄影测量学发展综述(2)摄影测量学,源于19世纪中叶的摄影技术,是一门利用摄影或数字化影像,通过对影像的解析和处理,获取目标物体的形状、大小、位置以及相互关系的一门科学。
随着科技的不断进步,摄影测量学也经历了从模拟摄影测量到解析摄影测量,再到数字摄影测量的巨大变革。
在模拟摄影测量时代,摄影底片需要通过人工测量和解析,以获取所需的数据。
这种方法不仅耗时费力,而且精度也受到很大的限制。
随着计算机技术和数字化技术的发展,解析摄影测量应运而生。
摄影测量与遥感技术发展论文
摄影测量与遥感技术发展论文摄影测量与遥感技术发展论文摄影测量与遥感技术发展论文主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了研究,并对其在各个方面的运用进行了论述。
摄影测量与遥感技术发展论文【1】摘要:随着经济的不断发展,科学的不断进步,摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路,并且对国民经济生活起着重要的影响。
关键词:摄影测量;遥感技术;发展;应用摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内,它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的,并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。
3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。
在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量,比如:自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。
随着我国经济的不断发展,运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。
在人类认识宇宙方面,遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法,也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。
遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作,并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统,是测绘行业的支柱。
一、摄影测量与遥感技术的发展从摄影测量与遥感技术的发展来看,摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域,在我国的经济发展中起着至关重要的作用。
摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来,并逐渐步入数字摄影阶段,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。
在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后,摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段,这也成为我国传统测绘体系解体,测绘技术新体系兴起的标志。
摄影测量论文
2.2 空中三角测量的三个发展阶段
空中三角测量根据原理和方法分为 3 种:模拟空中三角测量,即光学机械 法空中三角测量;解析空中三角测量,也称为电算加密;自动空中三角测量, 也即全数字空中三角测量。 (一)模拟摄影测量阶段 20 世纪 80 年代以前,航测内业空中三角测量主要利用模拟仪器进行光学
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成都理工大学硕士学位论文
图 2-3 航摄像片的外方位元素示意图(江延川,1995)
在图中,S-xyz 为像空间坐标系,而 OT-XTYTZT 为地面辅助坐标系。作摄影 测量坐标系 S-XYZ,使其各轴与地辅坐标系各轴平行,则三个角元素的定义如 下: f —主光轴 So 在 XZ 坐标面内的投影与过投影中心的铅垂线之间的夹角, 叫做偏角。从铅垂钱起算,逆时针方向为正。 ? —主光轴 So 与其在 XZ 坐标面上的投影之间的夹角,叫做倾角。从主光 轴在 XZ 面上的投影起算,逆时针方向为正。 ? —Y 轴沿主光轴 So 的方向在像平面上的投影与像平面坐标系的 y 轴之间 的夹角,叫做旋角。从 Y 轴在像片上的投影起算,逆时针方向为正。 这三个角元素中, f 和 ? 共同确定了主光轴 So 的方向,而 ? 则用来确定像 片在像平面内的方位,即光线束绕主光轴的旋转。
2.3.2 共线方程
在一系列几何光学的公理(如光的直进定理、反射定理、折射定理)和理 想光学系统的基础上,在几何上可以把航摄像片归结为所谓地面的中心投影。 其基本点就是像点、摄站点(投影中心)和物点位于同一条直线上,即所谓的 共线理论。共线理论的数学表达式,叫共线方程。 共线方程在摄影测量学中非常重要,它是处理摄影测量问题的基础。
成都理工大学硕士学位论文
第二章 空中三角测量
2.1 航空摄影测量流程
航空摄影测量论文数字航摄仪论文
航空摄影测量论文数字航摄仪论文【摘要】航空摄影测量技术是一种应用比较广泛的技术,现实测量工作中,应该充分的利用该技术,使测绘方案更加科学、合理,测绘结果更加准确。
航空摄影测量技术在现实应用中,减轻了测量人员的作业压力,能够更清晰、准确的为人们提供应用参考,是一种高效、便捷、的应用技术,具有广阔的发展前景,能够为国民经济建设做出更大的贡献。
1 引言航空摄影测量是指根据在航空飞行器上,对地面摄影而形成的像片,获取地面信息,测绘地形图,从而建立地形数据信息库伴随着科学技术的迅速发展,航空摄影测量在现实中的应用范围也更加广泛,其在技术方法进行了创新,在向自动化、全面化方向发展,其在大比例尺地形测绘、道路测绘、森林测绘和海岛礁测绘中都应用广泛,为我国工程规划和建设提供准确的技术参考航空摄影可以从高空进行测绘,能够更客观的、更立体,而且航空摄影测量技术相对于其他测量皮术成本更}低、技术性优势更强。
文章主要包含三部分内容:航空摄影测量的技术优势,航空摄影测量在现实测绘中的具体优势,航空摄影测量的应用实例对比分析。
2 航空摄影测量在现实测量中的技术优势航空摄影测量技术在现实测量中的优势,是与其新技术的应用密切相关的。
2.1 数字航摄仪DMC的应用数字航摄仪,英文缩写为DMC,因其具有高分辨率、高准确度的特点而被航空摄影测量所应用DMC数字航空相机是由八个传感器构成的,多波段传感器全色传感器各四个,红、蓝、绿、近红数据影像是由四个多频传感器来接收完成的,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。
通过该航摄仪获取的影像资料信息,具有直观、易读性数字航摄仪既能够满足不同比例尺的航摄需求,小比例尺和高分辨率大比例尺都能实现该系统的最大优势就是可以调整曝光时间,从而实现高分辨率和高清晰度,其对地面分辨率可达到5cm。
低空数字航空摄影测量2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,使用无人飞机进行低空航摄,具有灵动、高效、节约成本等优势该技术能够在最短的时间获取高分辨率的数字影像资料,而且受机场和天气情况的影啊甚少,具有较大的优势,应用前景广阔,现已经被应用于抗震救灾,地图测绘和应急保证等领域中。
无人机倾斜摄影测量技术分析论文
无人机倾斜摄影测量技术分析论文无人机倾斜摄影测量技术分析论文摘要:随着我国测量工程的迅速发展,对工程测量精确度的要求也愈来愈高,传统的测量技术已经很难适应当前多样化测量工作的发展需要,这就需要采用新型的测量技术。
无人机倾斜摄影测量技术的应用就顺应了时代的发展潮流,基于此,本文先就无人机倾斜摄影测量技术的应用特征进行简要阐述,然后就无人机倾斜摄影测量的技术标准和技术应用进行详细探究,希望在此次对无人机倾斜摄影测量技术的分析下,能进一步丰富其理论研究。
关键词:无人机倾斜摄影侧脸技术;技术标准;技术优势无人机倾斜摄影测量技术的发展比较迅速,倾斜摄影测量技术的运用是通过三维数据来反映地物外观以及高度和位置属性的测量技术,在各领域中的应用都比较广泛。
通过无人机的应用就能实现迅速的采集影响数据,自动建立三维模型等,这就大大提高了测量工作的效率和质量水平,为我国的测绘领域的发展起到了积极促进作用。
1、无人机倾斜摄影测量技术的应用特征和技术的不足1.1无人机倾斜摄影测量技术的应用特征无人机倾斜摄影测量技术的应用有着鲜明的特征,主要体现技术应用的精度高,以及分辨率高和性价比高层面,在这一技术的运用下能迅速搭建地理信息框架,保障测量工作的质量。
无人机倾斜摄影测量技术能够真实反映地物的外观以及高度等相应的属性信息,通过获得三维数据信息就能建立立体模型,提高了三维数据的真实感,对正射影像的不足之处得到了有效弥补[1]。
无人机倾斜摄影测量技术的应用特点还体现在能扩展摄影测量应用,可测量性特征比较突出。
通过倾斜摄影批量提取以及贴纹理方式,侧面纹理可采集性强,这就能有效降低三维建模成本,同时倾斜三维实景模型数据量相对比较小,这就比较方便网络的发布以及共享。
1.2无人机倾斜摄影测量技术的应用的不足无人机倾斜摄影测量技术的应用虽然有着诸多的优势,但是也存在着一些不足之处,倾斜摄影测量形成的三维模型,进行表达整体的时候,一些地方有着失真和缺失的问题。
浅谈摄影测量学毕业论文
毕业论文题目:浅谈摄影测量学【内容摘要】本论文详细介绍摄影测量的发展历程,航空摄影是快速获取地理信息的重要技术手段,是测制和更新国家地形图以及建立地理信息数据库的重要资料源,在空间信息的获取与更新中起着不可替代的作用,文中具体介绍了航空测量摄影的原理和应用,及其适用范围。
最后根据相关技术的发展现状得出摄影测量的发展趋势。
3S:GPS 全球卫星定位系统,GIS地理信息系统,RS遥感测量技术4D:DLG 数字线划图,DRG 数字栅格图,DOM 数字正射影像,DEM 数字高程模型【关键词】:摄影测量发展历史发展趋势作者2013年3月目录内容摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)评语及成绩评定 (Ⅳ)第1章概述 (1)1.1摄影测量发展的历史和现状 (1)1.1摄影测量的基本概念 (1)第2章项目简介 (1)2.1项目背景 (1)2.2作业区自然地理概况 (1)第3章作业技术依据及主要技术指标3.1作业技术依据 (3)3.2数字高程模型规格及主要指标技术 (3)3.3数字正射影像图规格及主要技术要求 (3)第4章项目实施组织计划4.1组织机构 (4)4.2质量和进度管理 (4)4.3安全管理 (4)4.4作业软硬件配置 (4)4.5仪器检验 (4)第5章项目技术流程5.1地形图测制流程图 (5)5.2DEM制作流程图 (5)5.3DOM制作流程图 (5)第6章作业要点及主要技术要求6.1控制测量 (6)6.2像控点测量 (6)6.3空三角加密 (6)6.4数字线划图测制 (6)6.5地形图的接边、编辑与整饰 (6)6.6数字高程模型测制 (6)6.7数字正射影像图的制做要求 (6)第7章成果资料整理7.1成果整理一般要求 (7)7.2正式成果 (7)7.3归档成果 (7)致谢 (8)参考文献 (9)院系测绘学院专业测绘工程年级 2011 姓名胡明刚题目浅谈摄影测量学指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩年月日第一章概述1.1摄影测量发展历史和现状摄影测量学发展至今,经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段。
遥感平台摄影测量技术论文(全文)
遥感平台摄影测量技术论文1低空摄影测量技术简介其一,遥感技术。
大量的实践证明,数码相机拍摄到的影像要比模拟相机拍摄到的影像更加清楚,而且前者的种类较多,价格相对比较廉价,并且不需要进行扫描便可以获得数字影像,大幅度缩短了成果的猎取周期,这使其被广泛应用于航空摄影测量当中。
其二,姿态操纵技术。
想要猎取到更加清楚的影像就必须克服气流、飞行器等因素对数码相机的影响,换言之,需要有一个相对比较稳定的平台,特别是对于飞艇和无人机等抗风能力弱、飞行稳定性差的飞行器,必须加装三轴稳定平台,以此来确保数码相机的姿态稳定。
其三,影像处理技术。
为确保影像的后处理工作能够顺利完整,需要影像实时传输与快速拼接软件。
同时,飞行器猎取到的航片存在倾角大、重叠度不均匀等问题,所以必须采纳针对性较强的影像后处理技术。
2低空遥感平台摄影测量系统的设计无人飞艇低空遥感平台摄影测量系统主要是由两个部分组成,一部分是系统硬件,另一部分是系统软件。
2.1系统硬件该系统的硬件由空中飞艇和地面监控两个部分组成,空中飞艇部分的主要设备包括气囊、吊舱、发动机、GPS陀螺仪、自动驾驶设备、增稳平台、数码相机和摄影机;地面监控部分具体是由以下设备组成:便携式计算机、手控设备、视频终端以及电源。
GPS是飞艇的导航装置,在自动驾驶的状态下,飞艇会根据预先设置好的航行线路进行低空飞行,并以一定的距离和间隔时间进行拍照,借此来猎取地面的数码影像;飞艇的起落主要是由地面监控部分负责,同时还对飞艇的自动驾驶进行监控。
2.2系统软件该系统的软件主要由以下几个部分组成:飞艇航行线路规划软件、飞艇飞行监控软件、平差解算软件、正射影像制作与编辑软件。
除上述软件之外,系统还包含以下功能模块:工程治理、全自动匹配、影像预处理、操纵点量测、DEM生成等等。
3低空遥感平台摄影测量系统的应用实例所选测量区域的地面高程约为50m左右,该测区内分布有大量的低山,山体的整体高度全部在170m以下,整个测区的范围长度为8000m,成图面积约为60km2。
倾斜摄影测量技术论文
倾斜摄影测量技术论文摘要:当然倾斜摄影技术也会有一定的不足,如在建筑物底部造成模型扭曲、变形;个别地方提取纹理困难,进而产生空洞(后期模型修补时可以完善),该技术无论是对于数据采集数据的后处理有较大的进步,但是该技术存在的不足还需在今后的三维城市建模中不断改进和完善。
0 引言近年来,国际地理信息领域将传统航空摄影技术和数字地面采集技术结合起来,发展了一种称为机载多角度倾斜摄影的高新技术,简称倾斜摄影技术。
倾斜摄影技术通过在同一飞行平台上搭载多台或多种传感器,同时从多个角度采集地面影像,从而克服了传统航空摄影技术只能从垂直角度进行拍摄的局限性,能够更加真实地反映地物的实际情况,弥补了正射影像的不足,通过整合POS、DSM及矢量等数据,进行基于影像的各种三维测量。
基于人眼视觉适合于观察倾斜透视像片的特点,倾斜影像测量技术更适合于网络环境应用。
针对倾斜摄影数据的特点,人们进行了多方面的研究探讨。
该技术可广泛应用于测绘、国土安全、城市管理等领域。
1 倾斜摄影测量技术基于多角度观测的倾斜摄影测量技术(Oblique Photography Technique)是新一代的摄影测量技术。
它主要包括倾斜摄影数据获取技术和数据处理技术。
倾斜摄影测量技术的数据获取部分一般由四个个倾斜摄影相机和一个垂直摄影相机构成,与GPS接收机、高精度IMU进行高度集成。
摄影相机用来提供影像信息,而GPS、IMU则分别提供位置和状态信息。
在后续的数据处理过程中,一般通过在系统中集成定位、定姿设备或进行空中三角测量处理为拍摄的每张影像提供位置姿态信息。
倾斜摄影测量技术使得“非现场”测量和分析可以在倾斜航片上进行,这—突破取决于它通过摄影测量方式获得的垂直正射像片和倾斜正射像片被整合到一个“场景文件”中,而“场景文件”则能够提供对任一构筑物及特征物的多视向、多维度的观察,将地物的观测引入符合人眼视觉的真实直观世界。
2 倾斜摄影测量技术在国内外的发展现状国外对倾斜摄影测量技术的研究起始于上世纪90年代,目前该技术的应用已经逐渐推广,并在北美、欧洲得到广泛的应用。
摄影测量论文
摄影测量论文最早涉及摄影测量自动化的专利可追溯到1930年,但并未付诸实施。
在20世纪60代,第一台解析测图仪AP-1问世不久,美国也研制了全数字化测图系统DAMC。
1996年7月在维也纳第17届国际摄影测量与遥感大会上,展出了十几套数字摄影测量工作站,这表明数字摄影测量工作站已进入了使用阶段。
现在,数字摄影测量得到了迅速的发展,数字摄测量站得到了越来越广泛的使用,它的品种也越来越多,如国内由原武汉测绘科技大学王之卓教授于1978年提出了发展全数字自动化测图系统的设想与方案,并与1985年完成了全数字自动化测图系统WUDAMS,也采用数字方式实现摄影测量自动化。
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用,由于高质量,高精度的摄影测量仪器的研制生产,结合计算机技术中的应用,使得摄影测量能够提供完全的,实时的三维空间信息。
不仅不需要接物触体,而且减少了外业工作量,具有测量高效,高精度,成果品种繁多等特点。
在城市和工程大比例尺地形测绘,低地籍测绘,公路,铁路以及长距离通讯和电力选线,描述被测物体状态,建筑物变形监测,文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。
由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得已引进和应用。
航空摄影测量师进行大比例尺地形图,地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法,它可以提供数字的,影像的,线划的等多种形式的地图成果。
目前,我国有100多个城市或工测单位利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机联接进行数据采集,经微数据处理输入绘图机自动绘图。
过去,航测走过了艰难曲折的历程,随着科学技术的发展,航测经历了从模拟测绘时代向数字测绘时代的跨越,正积极朝向信息化测绘时代迈进.由于发展应用的扩展和延伸,航测与RS,GIS,GPS集成技术更趋紧密,而成为地球空间信息技术的组成部分,随着计算机技术和互联通信技术的发展,地球空间信息技术的下一个发展目标是空间信息网络技术,实现这一目标任重道远,航空摄影测量面临着前所未有的机遇和挑战!。
数字近景摄影测量课程论文
数字近景摄影测量技术在文物保护以及工业摄影测量中的应用学院班级姓名学号日期:年月日数字近景摄影测量技术在文物保护以及工业摄影测量中的应用摘要本文主要对近景摄影测量学进行简单概述,然后介绍了有关近景摄影测量工作流程,再介绍了近景测量在各个领域方面的应用,最后通过案例重点分析了在文物保护以及工业摄影测量中的应用。
关键词:近景摄影测量文物保护工业摄影测量一、概述近景摄影测量(Close-range Photogrammetry)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。
随着技术不断发展从而形成了建筑摄影测量,工业摄影测量,生物医学和生物工程摄影测量三门分支学科,其目的是精密控制量测不规则表面实体凸凹不平的现状和形态,并能立体再现,提供静态目标的平面图、立面图、等值线图、影像图、纵横剖面图、轮廓线图、仰视图、斜视图、特写图、晕渲图和模型纹理图、三维虚拟景观图、三维可视化或三维空间座标,还可提供动态目标的运动轨迹或变形参数。
近景摄影测量技术的特点是“凡可以摄影的东西都可以量测”,因此决定了其应用的广泛性和成果的多样性。
二、近景摄影测量基本原理与作业流程1.基本原理近景摄影测量的基本原理是,以立体数字影像为基础,由计算机进行影像处理和影像匹配,自动识别相应像点及坐标,运用解析摄影测量方法确定目标物体的三维坐标并输出数字高程模型、正射影像以及矢量线划图等陈〕其目的是精密控制量测不规则表面实体凸凹不平的现状和形态,并能立体再现,提供静态目标的平面图、立面图、等值线图、影像图、纵横剖面图、轮廓线图、晕渲图和模型纹理图、三维虚拟景观图,还可以提供目标的动态轨迹或变形参数2.作业流程近景摄影测量主要工作流程为:方案拟定、精度估算、模拟试验与优化设计、摄影机或摄像机的选择与检校、摄影方式的确定、立体像对的获取方案、摄影机或摄像机同步方法的确认、照明的布置、人工标志的设计与制作、控制方式的选取、相对控制网的建立、活动控制系统、包括标志自动识别在内的各种图像处理方法的确定、外业成果获取、内业摄影测量方案(模拟、半解析、解析、数字、全数字法)的确定、坐标系旋转、数学模型的选认、各种应用软件、三维虚拟景观图、三维漫游可视化和虚拟漫游、影像数字化图像处理技术、直接线性变换最小二乘与人机协调相关三维立体模型等。
工业测量摄影论文
工业摄影测量工业摄影测量论文这学期我们学习了工业摄影测量的课程。
在课堂上我们了解了工业摄影测量的发展现状,掌握了工业摄影测量的原理,观看了工业摄影测量在天线测量中的应用的视频,老师还在教室现场用尼康相机拍摄小型天线,并使用V-stars软件进行处理。
一,工业摄影测量的发展现状摄影测量经历了模拟摄影测量,解析摄影测量,数字摄影测量阶段。
从平台的高度上看可分为航天摄影测量,航空摄影测量,地面摄影测量,近景摄影测量,显微摄影测量。
航空摄影测量一般是用来进行地形测量的,由于平台高度高,像片的空间分辨率相比于近景摄影来说会低很多。
所以航空摄影在地形测量方面很有优势,而在工业测量方面,由于工业测量的高精度,航空摄影远远不能满足要求。
对于经纬仪工业测量系统,虽然能够满足工业测量的高精度,但是与近景摄影测量相比,其易用性却大打折扣。
使用经纬仪工业测量系统有个自准直的过程,这个过程对操作员的经验要求较高。
而近景摄影测量则相对来说比较方便,并且近景摄影测量可以使用投点器实现无接触式测量(第一个优点)。
通过投点器可以在被测物体上打上成千上万个点。
下图为PRO-SHOT投点器。
可以使用V-sras/S和V-stars/M两种系统进行物体表面的快速测量。
无接触式测量不仅仅省去了贴人工标志点的麻烦,还能测量高温下的物体,避免人的接触。
PRO-SHOT投点器由于工业摄影测量系统能够快速的获取影像资料,并且以数字形式传输。
所以可以实现物体的动态测量(第二个优点)。
即,缩短物体的曝光时间和快门时间,可以获取某一瞬间物体的影像,然后以时间为一轴线,可以连续获得各个时间段的影像。
分析工业器件的运动状态。
相比与静态测量,动态测量有很多无可比拟的优点,如可以观测天线在张开过程中天线的形状和姿态的变化。
工业摄影测量系统与航空摄影不同,相机的姿态是可以任意(第三个优点)的,而航空摄影要求航摄摄像机要近似垂直的拍摄像片。
只要满足一定的交会要求,即相邻的两张像片至少包含四个以上的编码点,以便于软件系统实现两张像片的拼接。
论文-第二章近景摄影测量的理论-2.2光线束平差解法
2.2 光线束平差解法基于共线条件方程式的近景摄影测量光线束平差解法(Method ofBundle Adjustment),是一种把控制点的像点坐标、待定点的像点坐标以及其他内业、外业量测数据的一部分或全部均视作观测值,以整体的同时的解求它们的或是值和待定点空间坐标的解算方法。
解求观测值的或是值的原则是:使各类观测值的改正数 V 满足为最小。
2.2.1 共线条件方程式像点坐标误差方程的一般式近景摄影测量处理中,像点坐标(x,y)是主要的一类观测值。
在平差处理中因存在多余观测值(即存在观测值的改正数,),而且计算过程是一个迭代运算过程(即存在近似值的改正数,),故有:(2-9)其中,(x),(y)为前一次迭代运算结果的近似值:(2-10)即:(2-11)得到误差方程式为:(2-12)将,按泰勒级数展开,取其一次项式,得到:(2-13)给偏导数相应编号,顾及等规律,且把未知数分为外方位元素、物方空间坐标、内方位元素和附加参数,有:(2-14)其中,为附加参数。
设定一些矩阵符号,可将上式对应简化为:(2-15)其中:再把物方点空间坐标未知数分为控制点未知数和待定点数两组,则共线条件方程式的像点坐标误差方程式的一般式为:(2-16)此式也为光束法平差的基本形式。
但不同的条件下,光束法平差有不同的形式。
2.2.2几种经典的光线束平差解法(1)控制点坐标视为真值且实地不测外方位元素的光线束平差解法控制点坐标视为真值且实地不测外方位元素的光线束平差解法应满足在被测目标上或其周围可以布置稳定的控制点,控制点自身质量好,且分布合理和内方位元素已知,却在同一个焦距下作业这两个条件。
此时不测内方位元素(即X2=0),控制点坐标视为真值(即X c=0),需要测定的未知数有外方位元素t及待定点空间坐标X u,故自共线条件方程式误差方程式一般式出发,有下列控制点像点坐标误差方程式和待定点像点误差方程式共两类如下:(2)无控制点且外方位元素视为观测值的光线束平差解法无控制点且外方位元素视为观测值的光线束平差解法须满足被测目标上无法或不宜布置控制点、内方位元素已知、可在实地量测所摄像片的外方位元素和对量测的外方位元素的精度存在某种程度的质疑,故不能认作为真值,而认作为观测值等条件。
数字摄影测量论文
典型点特征提取算法研究摘要:立体像对的自动匹配和目标的自动识别是当代摄影测量研究的一大热点,而特征提取是自动匹配和目标识别的前提。
特征提取包含点特征提取、线特征提取和面特征提取,本文主要研究和实现了Moravec算子、Forstner算子和Harris 算子这三种基本的点特征提取算法。
通过编程实现,对三种点特征提取算子的效果和优缺点做了比较分析。
关键词:点特征提取,Moravec算子,Fostner算子,Harris算子0.前言当代摄影测量与传统摄影测量的根本区别在于数据处理的自动化或半自动化,如:数据的自动获取,影像自动纠正,影像自动匹配和影像自动拼接等【1】。
这些自动化的前提是对影像特征的自动提取。
影像的特征一般可以分为点特征、线特征、面特征三类。
在同名点匹配、DEM(和DSM)密集点云生成中最重要的是点特征的提取和精度定位。
点特征是指在影像上最基本的特征,是一种表征影像局部特性的位置度量,可以用来作为影像中具有一定特征的局部区域的位置标示【2】。
通俗来讲点特征可以定义为那些灰度在多个方向都有较大变化的点,如圆点、角点等。
提取点特征的算子一般被称为兴趣算子或有利算子。
在各种文献中,人们根据不同的出发点和目的提出了多种特征提取的兴趣算子。
而这些兴趣算子根据它们性质又大致可以分为三类【3】【4】。
第一类是基于模板匹配的算子:通过计算一个固定的特征点模板与所有图像子窗口的相似性,以相似程度来判断某一象元是否为特征点,这种方法计算量较大,比较耗费时间。
第二类是基于图像边缘特征的算子:通过先对图像的边缘轮廓进行提取,然后通过边界上方向变化的快慢来判断特征点,这种方法的效果依赖于图像边缘提取的效果,计算复杂度高。
第三类是基于影像灰度的算子:影像的灰度是对地物的反射信号的数字化记录,因此类比于信号处理,通过对影像局部灰度变化的计算来找到信号有较大变化的点,这样的点就是所寻找的特征点,这种基于灰度的方法计算简单,因而使用较为普遍。
摄影测量5篇
摄影测量5篇第一篇:摄影测量1.试说明航带法区域网平差的基本思想,它比单航带平差有哪些优点?答:航带法区域平差则是以单航带作为基础,把几条航带或一个测区作为一个解算的整体,同时求得整个测区内全部待定点的坐标。
其基本思想是:首先,按单航带的方法将每条航带构成自由网,然后用本航带的控制点及与上一条相邻航带的公共点,进行本航带的三维线性变换,把整个区域内的各条航带都纳入到统一的摄影测量坐标系中,然后各航带按非线性变形改正公式同时解算各航带的非线性改正系数。
计算过程中既要顾及相邻间公共点的坐标应相等,控制点的摄测坐标与它的地面摄测坐标应相等,又要使观测值改正数的平方和[pvv]最小,单点在平差中不起作用,故不参加平差计算,在这种条件下最后求出全区待定点的地面坐标。
单航带法解析空中三角测量是把一条航带作为独立的解算单元,求出待定点的地面目标。
为了避免误差累积,可以单模型(或双模型)作为平差计算单元。
由一个各相互连接的单模型既可以构成一条航带网,也可以组成一个区域网,在构成区域网的过程中的误差被限制在单个模型范围内,而不会发生传递累积,这样就可以克服航带法空中三角测量的不足,有利于加密精度的提高。
2.叙述航带法区域网平差的基本流程。
1> 建立自由比例尺的航带网各航带分别进行模型的相对定向和模型连接,然后求出各航带模型中摄站点、控制点和待定点的摄影测量坐标。
2> 建立松散的区域网各航带网进行概略绝对定向。
3> 区域网整体平差各航带网同时进行非线性改正,整体平差后求得待定地面点的坐标。
3.在空间相似变换中进行坐标重心化有何意义?试以公式说明。
4.当量测了一个立体像对上若干点的影像坐标,且其中包括有地面控制点时,如何计算待定点的地面坐标?(1)有哪几种方法可选择?各有何优缺点?(2)每种方法至少需要多少个地面控制点何多少个像点坐标观测值?5.连续像对相对定向与单独像对相对定向有何区别?单独像对相对定向,它采用两幅影像的角元素运动实现相对定向。
影像测量技术论文(全文)
影像测量技术论文1现今各行业领域对周密测量的需求推动着各公司和机构提高了对影像测量技术的重视,影像测量仪的品种和规模也不断扩大[2-4]。
国外影像测量仪技术的由于起步早,技术进展比较成熟,因此市场占有比例高,产品知名度和普及度也较高。
美国OGP公司设计的VidicomQulifier863,是首个使用固态CID相机和灰度图像处理技术的现代影像检测系统。
该公司在影像测量技术领域拥有着多项核心技术和专利。
德国蔡司(ZEISS)公司旗下的高端三坐标测量机处于行业先进水平,代表性产品为光学三坐标测量机O-INSPECT系列。
其他生产影像测量仪公司如日本MITUTOYO、NIKON,瑞典HEXGON 等也有着雄厚的技术力量。
国内的影像测量技术由于起步晚,技术力量薄弱,但随着GJ的重视和科研经费投入的加大,相关技术水平持续提高,研究成果也不断涌现。
智泰集团(3DFMILY)代表性的VMC250S型影像仪使用XYZ全闭环伺服操纵系统;采纳了自主研发的OVMPro全自动光学测量系统,并具有SPC 报表分析功能,提高了批量检测的效率,但难以测量高度尺寸。
天准公司于20XX年自主开发了一款二维自动影像测量仪,打破了国外厂家的技术垄断。
其他新兴企业如冶信、新天等生产的影像测量仪器和设备也逐渐在国内市场上崭露头角,占据着一席之地。
2影像测量仪的结构分类与特点影像测量仪主要由机械主体、标尺系统、影像探测系统、驱动操纵系统以及测量软件等组成。
影像测量仪的结构型式主要有柱式、固定桥式和移动桥式。
柱式一般用于小量程的机器,桥式一般用于中大量程的机器。
2.1柱式影像测量仪柱式结构底部为基座,二维工作台分别沿X和Y向移动,影像探测系统可在固定立柱上沿Z向运动,结构牢固、精度高,不过工件的重量对工作台运动有影响,不能承载过重工件,适合于中小行程影像测量仪。
2.2固定桥式影像测量仪固定桥式测量仪的X、Y、Z轴相互正交并沿着各自导轨运动,其中Z轴上安装有影像探头并可以相对Y轴做垂直运动,而Y轴则安装在基座上。
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数字摄影测量发展的新契机
从20世纪初起,以纯精密、光机的模拟摄影测量仪器为特征的摄影测量一直持续了半个多世纪。在此期间,摄影测量的教学、极少量的科研,除所谓的变换光束理论研究以外,多数是围绕欧洲的几个著名厂商生产的模拟摄影测量仪器进行。到50年代末计算机开始进入摄影测量,摄影测量的研究领域得到了很大的扩展:如解析法空中三角测量、在线空中三角测量、区域网平差、粗差检测理论、正射纠正、数字测图等。90年代随着数字摄影测量时代的到来,相对于传统的模拟、解析摄影测量,其最大的特点是将计算机视觉、模式识别技术应用到摄影测量,实现了内定向、相对定向、空中三角测量、数字高程模型(DEM)生成等的(半)自动化。数字摄影测量不仅仅将传统摄影测量仪器各种功能全部计算机,以提高工效、降低对作业员的要求,而且正在不断地扩充摄影测量的功能。
数字摄影测量的前景:
美国Ohio大学Schenk教授在其著作《数字摄影测量学》的序言中指出:“摄影测量与猫一样,他们由一个共同的特点,他们都有几次生命,摄影测量的总结已经被多次预测。”他对国际上对摄影测量发展提出的的“疑虑”做除了明确的回答:“数字摄影测量是一门相对年轻的、并且迅速发展的学科、它的许多基本概念与方法来自影像处理与计算机视觉。但是不管它们对它的影响有多强烈,数字摄影测量都是一门有自己特色的学科。”
数字摄影测量发展的重要方向
当前数字影像、DEM、摄影机位置、姿态数据的直接获取等技术正在迅速发展,它们对于加快摄影测量成图周期、减少野外工作量将发挥愈来愈重要的作用。例如利用高分辨率的卫星影像与对应的有理多项式系数(RPC)定位数据文件,再加以极少量的GPS点作控制,即能快速生产1:1万乃至1:5000的正射影像图。但是,与此相对应的摄影测量自身的发展与任务是什么?这是一个摄影测量工作者必须回答的问题。不管数据获取手段如何发展,航空(航天)摄影测量发展的中心任务之一是数据更新,实现建立国家基本地形图的由定期更新到动态更新机制。特别是对于处于经济快速发展的我国,GIS数据更新显得尤为重要。
但是我们必须清醒地认识到:一些数字摄影测量工作站只是解析测图仪的替代品;目前的数字摄影测量工作站主要只适合于航空、航天摄影测量,而近景、地面摄影测量与它有很大差异,将数字摄影测量应用于近景摄影测量,摄影测量的理论必须进一步发展;即使是当前自动化程度较高的数字摄影测量工作站,摄影测量的主要研究还仅仅在“同名点”的影像匹配技术。因此,我们必须跳出传统摄影测量的束缚,必须从计算机的特点考虑数字摄影测量的理论发展,这正是数字摄影测量为其理论与实践的发展提出了崭新的契机,例如:灭点理论与应用、广义点理论与应用和多基线立体理论与应用。
而随着工业的发展和社会的进步,摄影测量学广泛应用于不同的领域,如:地籍管理,国土资源调查;各种比例尺的地形图、专题图、DTM(数字地面模型)DEM(数字立体模型)制作;地址考察、工程质量管理、建筑物检测、气象检测、环境保护、自然灾害防治、生物医学、公安侦破等等
在交通运输中,公路桥梁的勘察设计与施工、公路管理、铁路的选线和控制、港口的管理和监控以及航海图的制作都和摄影测量有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密不可分的联系,铁道部第一勘察设计院从20世纪50年代开始勘测青藏铁路,采用航测数字摄影测量技术完成勘测任务。这是我国第一条全面应用先进的全数字摄影测量工作站进行全数字测图勘测设计的铁路,第一个应用三维动画和沙盘模型技术,直观形象地反映工程设计的真实效果,为工程建设提供服务。
摄影测量的基本方法为摄影过程的反馈;随着3D电影、3D电视、3D影像机逐渐进入人们的生活,3D(three dimensional)必将愈来愈被人们说熟悉。————而3D(立体)则是摄影测量的基本方法
摄影测量的应用:
学生现在课程里所接触的概念,如:空间后方交会、双像投影测图、相对定向、绝对定向等,都是在十九世纪末提出的,可见,摄影测量最基本最原始的应用即地形如的绘制
但是,数据更新不是重测地形图,具体而言:
数据更新的复杂性 利用航空摄影的影像进行测绘,纵然在模拟测图期间,其生产流程、各种规范已经成熟,到解析、特别是数字摄影测量时代,摄影测量的流程虽然有很大的改变,但是基本任务与规范没有根本的变化。而数据更新则不同,其情况比“新测或重测”要复杂得多。它的复杂性来自如何利用已有数据,减少外业、内业的工作量,加速成图周期。由此就产生很多问题,必须予以考虑,例如:已有的数据是什么?是正射影像图+DEM,还是线划图+DEM?数据更新的地区是什么?是城区、郊区、还是山区?更新的地形图比例尺,是大比例尺,还是小比例尺?等等.例如在郊区、山区、小比例尺地图数据更新时,可以利用“新影像”与已有的“正射影像图+DEM”直接进行配准,进行无(或减少)控制点的空中三角测量。
而且除测绘各种比例尺的地形图外,摄影测量的应用范围很宽,大到航天、小到文物考古、医学摄影测量。随着社会的发展,摄影测量将与人们的生活愈来愈近。在它的功能上讲:它对国家基本图更新与其现实性的作用将会显得愈来愈重要。
而伴随着城市化、工业化进程的加快,科技进一步融入我们的生活,摄影测量必将在更广阔的领域里发挥自己的作用,它也将会愈来愈被重视。
张祖勋院士向我们简述了当代摄影测量从模拟测量、解析摄影测量、数字摄影测量以及当代摄影测量的发展过程。通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广,进入21世纪,我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展,数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广,摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。目前,全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程,这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。
由于摄影测量生产的转型,影像扫描仪已被大量应用,全国扫描仪数量已超过100台。同时航空摄影机也在加速引进。应用于航空摄影过程中的GPS/IMU系统也已引进,Z/I公司的数字航空摄影机也已经开始在中国应用。与此同时,高分辨率的遥感影像、以及其定位参数文件的应用,只要极少量的外业控制点,就能迅速生成正射影像图,它已在城市、土地的变迁、规划中得到愈来愈广泛的应用。航空激光扫描雷达也愈
此外,摄影技术也应用于交通事故现场测绘勘察,这是一交通事故现场勘察为目的、立体摄影测量技术为核心的高新技术产品。该系统操作方便快捷、测量数据准确完整,功能完善可靠,通过拍摄几组照片就能过快速出具现场实景尺寸图及比例图,为交通事故现场提供里强有力的手段,大为缓解里因交通事故造成的道路拥堵所带来的压力,为实现“科技强警”的没标创造来条件。它出土规范、标准且现场快速绘制,现场车里后数据可重复测量,便于事故分析与公开、公正执法,测量精度高,可避免人为因素的影响,让事故现场高空概览与地面摄影测量相结合。
值得一提的是摄影测量在西部测图工程中的应用,包括IMU/DGPS辅助的航空影像测图技术,基于RFM的稀少控制高分辨率卫星影像测图技术,机载干涉合成孔径雷达测图技术,内外业影像综合判调技术。摄影测量与遥感能全天侯、高精度、高密集度、快速和低成本地获取地面影像数据, 这些新技术必将在西部测图工程建设中发挥不可估量的作用,把我国的工程建设提高到一个新的水平 。基于国家的西部大开发战略,摄影测量也必将成为万众瞩目的关键技术。
摄影测量的发展与展望
摄影测量是通过二维影像进行三维空间量测的学科,它与计算机视觉(CV)、计算机图形学(CG)有密切的关系。
摄影测量有两个基本内容:二维影像的像点坐标x、y与三维空间点坐x、y、z之间的解析关系;影像与影像之间的对应性关系;而这也是摄影测量中的两个基本问题,即解决由二维到三维世界的解析关系和与计算机的对应问题