摄影测量学7-1汇总
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实质------计算机影像数据处理系统。 硬件：影像数字化仪、影像或图形输出装置、计 算机。 软件：完成各种摄影测量工作。
5、目前数字摄影测量系统
1. Leica/Helava 徕卡公司的海拉瓦 2. Intergraph公司 ImageStation 3. 适普公司 Virtuozo NT 4. 中国测绘研究院 JX-4A
和正射影像。 2）自动影像判读 （遥感） 灰度、特征和纹理等图象理解
3、数字摄影测量的发展
（1）.20世纪30年代---自动化测图的研究;
（2）.1950年--第一台自动测图仪，由美国 工程兵研究发展实验室与Gausch and Lomb光学仪器公司研制；将像片上的灰度 信号转化为电信号，利用电子相关技术实现 自动化测量。 （３）.70年代，美国研制自动解析测图仪， 由计算机实现数字相关。
仪
20世纪70年代 解析立体测图
中～至今
仪
模拟线划图
模拟/数字线划 图
20世纪90年代 数字摄影测量 DEM ,DOM,
初～至今
系统
DLG, DRG
§ 7-1概述
1、数字摄影测量（digatal photogrammetry）： 利用数字灰度符号，采用数字相关技术量测
同名像点，在此基础上通过解析计算，进 行相对定向和绝对定向，建立数字立体模 型，从而建立数字高程模型，绘制等高线、 制作正摄影像图以及为地理信息系统提供 基础信息等。
透明像片上影像的灰度值反映像片的透明程度， 即透光能力。像点愈黑，透过的光愈少。 设投影在透明像片上的光通量为F0，而透过透明像片 后的光通量为F，则透过率为T，T=F/F0,不透过率为 O，O=F0/F.
二、影像数字化过程
D lg O lg 1 T
用不透过率的对数 D为影像的灰度。
当光线全部透过时，透过率为1，影像的灰度
第七章 数字摄影测量
主要内容
§ 7-1 概述 § 7-2 影像数字化与影像重采样 §7-3基于灰度的影像相关 §7-4 同名核线的确定与核线相关 § 7-5 基于特征的影像匹配 § 7-7 数字摄影测量系统
摄影测量三个发展阶段的比较：
应用时间
典型设备
主要测绘产品
20世纪初～ 90 模拟立体测图
年代初
四、数字影像的内定向
在摄影测量中以像 主点为原点的像平 面坐标来建立像点 与地面点的坐标关 系。 由于像片的扫描坐 标系与像平面坐标 系不平行，坐标原 点不同。
数字相关：由电信号转变成数字信号，由计算机 来实现相关运算，这种方法称为数字相关。
§ 7-1概述
2、全数字化摄影测量
(All Digital Photogrammetry)： 计算机对数字/数字化影像进行全自动数字处理 方法称为“全数字化摄影测量”。
1）自动影像匹配与定位（计算机视觉方法） 特征提取和影像匹配，空间几何定位，建立高程
三、数字影像的构成
g(1,1) g(1, 2) ... g(1, N )
g (2,1)
g(2, 2)
...
g (2,
N
)
y
...
... ... ....
g(M
,1)
g(M , 2)
...
g(M , N )
___ ___
数字化像元素的点位坐标 ( x , y ) 由
像元素在矩阵中所在行、列号 m, n o
§ 7-2影像数字化及重采样
获得数字影像的方法： 1）数字摄影机（CCD阵列扫描仪或摄影
机）或 数码像机获得的数字影像； 2）利用数字化扫描仪对像片进行扫描，称 为数字化影像。 (直接从空间飞行器的扫描式传感器产生，也 可以利用影像数字化器对摄取的影像数字 化过程获取)
一、影像数字化器
１．电子－光学扫描器
为0；当光线透过1%，影像的灰度为2。
航空底片的灰度在0.3---1.8之间。
2. 采样与量化
影像数字化过程包括采样和量化。
采样 间隔
（1）采样：
在影像数字化过程中，每隔一个间隔 读一个点的灰度值.
二、影像数字化过程
采样间隔的确定：
采样过程会给影像的灰度带来误差，相邻两 个点的影像被丢失，采样间隔越小越好；采 样间隔越小---数据量增大，增加运算工作量 及对设备的要求。要根据精度要求和影像的 分解力，还要考虑到数据量和存贮设备的容 量。
表示：
___ ___
x x0 (n 1)x
x
扫描坐标
___ ___
y y0 (m 1)y
x : x 方向采样间隔
y : y 方向采样间隔
三、数字影像的构成
• 像片上的点是连续分布的，但在数字化采 样过程中，每隔一个 读取一个灰度值， 这样连续的函数模型离散化了。
• 被量测的像素点通常是矩形或正方形的微 小影像块，矩形或正方形的尺寸称为像素 的大小，它通常等于采样间隔。
g (2,1)
g(2, 2)
...
g (2,
N
)
y
...
... ... ....
g(M
,1)
g(M , 2)
...
g(M , N )
矩来自百度文库的每个元素-----像元素，各像元素所赋予
的灰度值
o
x
g(m, n) 为0-255之间的某个数，代表像元素的黑白程度。
g(m, n) 灰度值代表其影像经重采样与量化后的灰度级
（4）.1988年，第17届国际摄影测量与遥 感大会，进入数字摄影测量的迅速发展阶段。
4、数字摄影测量系统的构成
数字摄影测量系统：
DPS------Digital Photogrammetric System
数字摄影测量工作站：
DPW------Digital Photogrammetric Workstation
（2）量化：将各点的灰度值取为整数。
二、影像数字化过程
将透明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------灰度等级。
i 2M
通常分为257个灰度级。将灰度换算为0--255之间的一个整数。0为黑，255为白。
三、数字影像的构成
数字化得到的影像为一个二维的数字矩阵，
g(1,1) g(1, 2) ... g(1, N )
滚筒式：较常见 平台式：速度较慢但是分解力 很高
２．固体阵列式数字化器
滚筒式光学扫描仪
线阵：一条线上排列2048个传感器。 面阵： 380 488,512512
二、影像数字化过程
影像数字化 ： 将透明正片或负片放在影像数字化器上，把像片
上像点的灰度值用数字形式记录下来。 1.影像的灰度-------光学密度
5、目前数字摄影测量系统
1. Leica/Helava 徕卡公司的海拉瓦 2. Intergraph公司 ImageStation 3. 适普公司 Virtuozo NT 4. 中国测绘研究院 JX-4A
和正射影像。 2）自动影像判读 （遥感） 灰度、特征和纹理等图象理解
3、数字摄影测量的发展
（1）.20世纪30年代---自动化测图的研究;
（2）.1950年--第一台自动测图仪，由美国 工程兵研究发展实验室与Gausch and Lomb光学仪器公司研制；将像片上的灰度 信号转化为电信号，利用电子相关技术实现 自动化测量。 （３）.70年代，美国研制自动解析测图仪， 由计算机实现数字相关。
仪
20世纪70年代 解析立体测图
中～至今
仪
模拟线划图
模拟/数字线划 图
20世纪90年代 数字摄影测量 DEM ,DOM,
初～至今
系统
DLG, DRG
§ 7-1概述
1、数字摄影测量（digatal photogrammetry）： 利用数字灰度符号，采用数字相关技术量测
同名像点，在此基础上通过解析计算，进 行相对定向和绝对定向，建立数字立体模 型，从而建立数字高程模型，绘制等高线、 制作正摄影像图以及为地理信息系统提供 基础信息等。
透明像片上影像的灰度值反映像片的透明程度， 即透光能力。像点愈黑，透过的光愈少。 设投影在透明像片上的光通量为F0，而透过透明像片 后的光通量为F，则透过率为T，T=F/F0,不透过率为 O，O=F0/F.
二、影像数字化过程
D lg O lg 1 T
用不透过率的对数 D为影像的灰度。
当光线全部透过时，透过率为1，影像的灰度
第七章 数字摄影测量
主要内容
§ 7-1 概述 § 7-2 影像数字化与影像重采样 §7-3基于灰度的影像相关 §7-4 同名核线的确定与核线相关 § 7-5 基于特征的影像匹配 § 7-7 数字摄影测量系统
摄影测量三个发展阶段的比较：
应用时间
典型设备
主要测绘产品
20世纪初～ 90 模拟立体测图
年代初
四、数字影像的内定向
在摄影测量中以像 主点为原点的像平 面坐标来建立像点 与地面点的坐标关 系。 由于像片的扫描坐 标系与像平面坐标 系不平行，坐标原 点不同。
数字相关：由电信号转变成数字信号，由计算机 来实现相关运算，这种方法称为数字相关。
§ 7-1概述
2、全数字化摄影测量
(All Digital Photogrammetry)： 计算机对数字/数字化影像进行全自动数字处理 方法称为“全数字化摄影测量”。
1）自动影像匹配与定位（计算机视觉方法） 特征提取和影像匹配，空间几何定位，建立高程
三、数字影像的构成
g(1,1) g(1, 2) ... g(1, N )
g (2,1)
g(2, 2)
...
g (2,
N
)
y
...
... ... ....
g(M
,1)
g(M , 2)
...
g(M , N )
___ ___
数字化像元素的点位坐标 ( x , y ) 由
像元素在矩阵中所在行、列号 m, n o
§ 7-2影像数字化及重采样
获得数字影像的方法： 1）数字摄影机（CCD阵列扫描仪或摄影
机）或 数码像机获得的数字影像； 2）利用数字化扫描仪对像片进行扫描，称 为数字化影像。 (直接从空间飞行器的扫描式传感器产生，也 可以利用影像数字化器对摄取的影像数字 化过程获取)
一、影像数字化器
１．电子－光学扫描器
为0；当光线透过1%，影像的灰度为2。
航空底片的灰度在0.3---1.8之间。
2. 采样与量化
影像数字化过程包括采样和量化。
采样 间隔
（1）采样：
在影像数字化过程中，每隔一个间隔 读一个点的灰度值.
二、影像数字化过程
采样间隔的确定：
采样过程会给影像的灰度带来误差，相邻两 个点的影像被丢失，采样间隔越小越好；采 样间隔越小---数据量增大，增加运算工作量 及对设备的要求。要根据精度要求和影像的 分解力，还要考虑到数据量和存贮设备的容 量。
表示：
___ ___
x x0 (n 1)x
x
扫描坐标
___ ___
y y0 (m 1)y
x : x 方向采样间隔
y : y 方向采样间隔
三、数字影像的构成
• 像片上的点是连续分布的，但在数字化采 样过程中，每隔一个 读取一个灰度值， 这样连续的函数模型离散化了。
• 被量测的像素点通常是矩形或正方形的微 小影像块，矩形或正方形的尺寸称为像素 的大小，它通常等于采样间隔。
g (2,1)
g(2, 2)
...
g (2,
N
)
y
...
... ... ....
g(M
,1)
g(M , 2)
...
g(M , N )
矩来自百度文库的每个元素-----像元素，各像元素所赋予
的灰度值
o
x
g(m, n) 为0-255之间的某个数，代表像元素的黑白程度。
g(m, n) 灰度值代表其影像经重采样与量化后的灰度级
（4）.1988年，第17届国际摄影测量与遥 感大会，进入数字摄影测量的迅速发展阶段。
4、数字摄影测量系统的构成
数字摄影测量系统：
DPS------Digital Photogrammetric System
数字摄影测量工作站：
DPW------Digital Photogrammetric Workstation
（2）量化：将各点的灰度值取为整数。
二、影像数字化过程
将透明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------灰度等级。
i 2M
通常分为257个灰度级。将灰度换算为0--255之间的一个整数。0为黑，255为白。
三、数字影像的构成
数字化得到的影像为一个二维的数字矩阵，
g(1,1) g(1, 2) ... g(1, N )
滚筒式：较常见 平台式：速度较慢但是分解力 很高
２．固体阵列式数字化器
滚筒式光学扫描仪
线阵：一条线上排列2048个传感器。 面阵： 380 488,512512
二、影像数字化过程
影像数字化 ： 将透明正片或负片放在影像数字化器上，把像片
上像点的灰度值用数字形式记录下来。 1.影像的灰度-------光学密度