数字摄影测量
第八章 数字摄影测量基础PDF
灰度： D = log O = log 1
T
二、数字影像及获取方法
数字影像是一个灰度矩阵g：
⎡ g0,0
g0,1
"
g
=
⎢ ⎢
g1,0
⎢#
g1,1
"
#
⎢
⎢⎣ gm−1,0 gm−1,1
"
g0,n－1 ⎤
g1,n−1
⎥ ⎥
#⎥ ⎥
gm−1,n−1 ⎥⎦
每个像元素 g j,i 是一个灰度值 每个元素称为一个像元素(对应着实体的一个微小区域)
字 化
x = h0 + h1 x + h2 y
的 步
进
y = k0 + k1x + k2 y
方 向
h0，h1，h2，k 0，k1，k 2
y
o
x
内定向参数，利用四个框标
点平差解算
O
数字化的扫描方向
x
影像重采样理论 非
采
样
•••••
点
• • •• • •
的
••••• •••••
灰 度 ？
•••••
五、数字影像重采样
39 40 66 159 251 252 159 127
数字影像的获取：
9采样 9 量化 采样：每隔一个间隔 Δ 获取一个 点的灰度值 。 对实际连续函数模型离散化的量测 过程 样点 被量测的“点”是小的区域，通常是矩 形或正方形的的微小影块----像素
采样间隔 Δ
矩形的长与宽通常称为像素的大小 9 精度要求 9 影像分辨率 9 数据量
Δx＝Δy : 采样间隔
0 39 127 251 251
数字摄影测量
1.数字摄影测量定义：对研究的物体进行摄影，量测和解释所获得的影像，获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。
内容：1.获取被摄物体的影像；2.研究影像的处理理论、技术和设备；3.将所处理和量测得到的结果以图解或数字的形式输出的技术和设备；任务：用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。
特点：a.在影像上进行测量解译，主要工作在室内进行，无需接触物体本身，因此很少受气候、地理条件的限制；b.所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息，物理信息；c.可以拍摄动态物体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的测量工作；d.适用于大范围地形测绘，成土块、效率高；e.产品形式多样、纸质地形图、DLG、DEM、DOM2.摄影的基本原理：实质是小孔成像，即在小孔处放一个摄影物镜，在成像面处放置一个对光敏感材料，物镜投射光线经摄影物镜后聚集成像于感光材料上，感光材料感光后发生光化学作用，生成不稳定的肉眼不可见的潜像，潜像经过显影、定影等处理过程变成稳定可见的，但明亮度于实际物相反的影像，这种影像再经过晒印或放大等处理即获得与实际物明亮度一致的影像。
3.摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
4.光圈：限制物镜边缘光线进入，调节和控制进入物镜的光量，通常在相机镜头中心设置一个光圈，它由一组金属片组成，成莲花瓣状，通过手动或自动调节中间透光部分的大小，相当于调节镜头的直径。
其作用：调节物镜的使用面积和调节进入物镜的光量。
5.景深：呗摄影物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。
6.超焦点距离：当物镜对光调焦某一距离D能刚好使无穷远处的景物构象清晰，这一调焦距离称为超焦点距离。
7.航摄仪的特性：1）物镜畸变差较小；2）镜头分辨率高；3）物镜光轴与像平面垂直，且能高精度的测定两者间的距离；4）具有真空底片压平装置；5）能连8.框标的分类：机械框标和光学框标。
数字摄影测量试题
1.数字摄影测量的分类：按距离远近分：航天摄影测量，航空摄影测量，近景摄影测量，显微摄影测量按用途分：地形摄影测量，非地形摄影测量按处理手段分：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量2.摄影测量三个发展阶段的特点：3.框标机械框标设在框架的每一边的中点，光学框标设在框架的角隅上4.摄影测量对航空摄影有哪些基本要求：（1）空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机物镜的主光轴近似与地面垂直；（2）航摄比例尺的选取要以成图比例尺、摄影测量内业成图方法和成图精度等因素来考虑选取；（3）航向重叠度（同一条航线内相邻像片之间的影像重叠）一般要求在60%以上，旁向重叠度（两相邻航带像片之间的影像重叠）要求在30%左右；（4）航带弯曲度一般规定不得超过3%；（5）像片的旋偏角一般要求小于6°，最大不应大雨8°5.中心投影及正射投影：当投影射线聚于一点时的投影称为中心投影；6.正片负片位置及何时用正负片：负片位置：投影平面和物点位在投影中心的两侧正片位置：投影平面和物点位在投影中心同一侧摄影时的位置是负片位置，解算时的位置是正片位置，为了解算的方便，像点和物点之间的几何关系并没有改变；7.透视变换重要的点、线、面投影中心S（主光轴：过投影中心S垂直于像平面P的光线）像主点o：主光轴与像平面的交点o地主点O：主光轴与地面对应点像底点n:过投影中心S的铅垂线SN与像平面交点n地底点N：过投影中心S的铅垂线SN 与地面点交点N.倾斜角------主光轴SO与主垂线SN夹角α等角点c ：倾斜角α的平分线SC与像平面P的交点cSo ：摄影机的主距&像片主距用f表示；TT：迹线&透视轴像平面和地平面的交线；SO：摄影方向，表示摄影瞬间摄影机主光轴的空间方位；SN：是投影中心S相对于相对于过地底点N的地平面的航高；vv：主纵线，W和P的交线VV：摄影方向线，W和E的交线P：像平面；E：地平面；W：主垂面：过铅垂线SnN和摄影方向线SoO的铅垂面；P⊥W,W ⊥E，W ⊥TT8.等角点的特性：根据等角点的特性，可以在倾斜航摄像片上以等角点c为角顶量出某一角度，来代替在地面以点C为测站实地量测的水平角。
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
数字摄影测量技术
数字摄影测量技术推荐文章测量队长个人工作总结热度：土木工程测量实习报告热度：土木测量实习心得热度：塑胶品质测量员的简历怎么写热度：土木工程测量实训心得体会3篇热度：数字摄影测量(Basic concept of digital photogrammetry)是基于数字影像和摄影测量的基本原理，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，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。
下面由小编为你介绍一下什么是数字摄影测量。
数字摄影测量美国等国称之为软拷贝摄影测量(Softcopy Photogrammetry)，我国王之卓教授称为全数字摄影测量(Full Digital Photogrammetry)。
这种定义认为，在数字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。
定义英文：Basic concept of digital photogrammetry世界上对于数字摄影测量的定义，主要有两种观点。
a. 数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，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，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。
美国等国称之为软拷贝摄影测量(Softcopy Photogrammetry)，我国王之卓教授称为全数字摄影测量(Full Digital Photogrammetry).这种定义认为，在数字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。
b. 另一种定义，则只强调其中间数据记录及最终产品是数字形式的，即数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像(包括硬拷贝，数字影像或数字化影像)提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。
这种定义的数字摄影测量，包括计算机辅助测图(常称为数字测图)与影像数字化图。
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。
数字摄影测量的发展与展望
数字摄影测量的发展与展望数字摄影测量是将数字摄影技术应用于实现三维空间数据采集、模型构建和空间分析的一种技术方法。
随着数字摄影技术的不断发展和完善，数字摄影测量技术也得到了迅速发展。
本文将探讨数字摄影测量技术的发展现状和未来发展趋势。
发展现状数字摄影测量起源于20世纪90年代，起初主要是用于建筑测量和工厂设备管理等领域。
随着数字摄影技术的不断发展和提高，数字摄影测量技术应用领域不断拓展，例如：陆地测绘、水下测量、航空摄影测量等领域。
数字摄影测量技术的发展，主要集中在以下几方面：（1）设备技术不断创新：数字相机、激光扫描仪、无人机等设备的出现和不断提高，使得数字摄影测量能够实现更高精度、更大范围的测量。
（2）算法技术不断进步：数字摄影测量的算法不断创新，例如基于多视图几何约束的三维重建算法、分层网格法、多尺度分析算法等等，提高了测量精度和效率。
（3）应用领域不断扩展：数字摄影测量技术的应用范围不断扩展，如城市规划、工厂设计、地形测绘、文物保护等等领域，为经济社会的发展提供了有力的支撑。
未来展望数字摄影测量技术在未来的发展趋势有以下几个方向：（1）高精度化：数字摄影测量技术将致力于进一步提高精度，满足更高精度的数据采集和模型构建。
（2）智能化：数字摄影测量技术将不断引入人工智能技术，实现现场数据采集、处理与建模的自动化，提高数据处理效率和质量。
（3）大数据化：数字摄影测量技术将引入大数据技术，实现对大规模数据的处理和分析，用于城市规划、安全检测、交通管理等领域。
总之，数字摄影测量技术的发展具有广泛的应用前景，将为人们的生产和生活带来巨大的改变。
21 数字摄影测量
1.数字摄影测量的定义 数字地形图
数字正射影像
数字高 景观
2.数字摄影测量的软件和系统
现在，数字摄影测量得到了迅速的发展，数字摄影测量工 作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，并于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。再如北京四维远见信息技术有限公司的JX-4A等，国外 有Helava的DPW等。目前国内较为常用的是MapMatrix系列、 DP-Modeler系统、等。
基于特征点的图像配准方法 流程
7.数字摄影测量系统基本作业流程
（1）数据准备 （2）参数设置 （3）定向（内定向、相对定向、绝对定向） （4）核线采集与匹配 （5）DEM、DOM、DLG产品生产 （6）拼接与出图
课程小结与思考题
总结 1、数字摄影测量的定义、发展、系统 2、数字影像定向、核线几何解析与核线生成、影像匹配（重点） 3、数字摄影测量系统基本作业流程
4.数字影像定向
恢复影像内方位元素的过程称为影像内定向，目的是为了恢 复影像摄影时的光束形状。
在数字摄影测量中，数字化影像内定向是通过输入像片主距 和量测像片框标并进行相应计算来完成的，其目的是确定 像片扫描坐标系与以像主点为原点的像平面坐标系之间的 关系，以及影像可能存在的变形。
在数字摄影测量系统中，像点的位置是用扫描坐标表示的。
5.核线几何解析与核线生成
一般情况下，倾斜影像平面内的核线在像平面坐标系下，不是水 平（即平行于x轴）的直线，如图(a)、(b)所示。但是如果对原 始倾斜影像沿每一条核线进行重采样，形成一幅核线方向与离 散数字影像的行方向一致的影像，就消除了视差，但视差仍然 存在，这种视差正是场景中目标高差的反映。这种如图(c)、(d) 所示的新生成的影像就称为核线立体像对，有时也称为归一化 立体像对。核线立体像对中的每一幅影像称为核线影像，形成 核线影像的过程称为核线影像纠正或核线影像生成。
数字摄影测量实习报告3篇
数字摄影测量实习报告数字摄影测量实习报告精选3篇（一）实习报告一、实习目的和背景数字摄影测量是一种基于摄影测量原理和数字图像处理技术的测量方法，具有高精度、高效率、低成本等特点，被广泛应用于工程测量、地理信息系统等领域。
本次实习旨在通过实际操作掌握数字摄影测量的基本原理和方法，并进一步了解数字摄影测量在实际工作中的应用。
二、实习内容和步骤1. 实习前准备在实习前，我们需要了解数字摄影测量的基本原理和方法，熟悉所用的数字摄影测量设备的操作方法，并做好实习前的准备工作，包括准备摄影测量所需的地面控制点、三角定位要求的物方像方成像物的准备等。
2. 实习操作在实习过程中，我们将按照以下步骤进行实际操作：1）设置数字摄影测量设备首先要选择合适的数字摄影测量设备，并进行设备设置和校正，确保设备能够正常工作。
2）采集影像数据通过摄影测量设备进行影像采集，将实地物体转化为数字图像，以供后续处理和分析。
3）地面控制点的布设与测量根据实际情况，布设一定数量的地面控制点，在摄影测量范围内均匀分布，以提供测量的参考基准。
4）影像的预处理对采集到的数字图像进行预处理，包括去畸变、校正等操作，以提高影像的质量。
5）数字图像的配准和定位利用地面控制点和对应的像点，在数字图像上进行配准和定位，建立物像对应关系。
6）数字摄影测量的数据处理和分析利用数字图像的几何信息，进行测量数据的处理和分析，提取所需的测量结果。
7）误差分析和精度评定对测量结果进行误差分析和精度评定，评估数字摄影测量的准确性和可靠性。
8）实习总结和报告撰写总结本次实习的所学所得，撰写实习报告，包括实习目的、实习内容、实习步骤、实习结果和经验教训等。
三、实习结果和经验教训通过本次实习，我们掌握了数字摄影测量的基本原理和方法，并实际操作了数字摄影测量设备，采集了影像数据，并进行了数据处理和分析。
在实习过程中，我们发现了一些问题，例如影像采集过程中光照条件不理想导致影像质量不高，数据处理过程中需要注意地面控制点的选择和配准的准确性等。
数字摄影测量系统
数字地图编辑
地图成品输出
数字摄影测量生产工序示意图
三作业
作业准备
空中三角测量
摄影测量数据获取
数字地图编辑
地图成品输出
数字摄影测量生产工序示意图
测图作业之一
测图作业之二
作业准备
空中三角测量
摄影测量数据获取
数字地图编辑
地图成品输出
数字摄影测量生产工序示意图
图形编辑
图形编辑
作业准备
空中三角测量
3Dlabs图形 卡。
[二]、全数字型数字摄影测量系统 1、LH的数字摄影测量工作站DPW770 高精度图像扫描仪DSW
[二]、全数字型数字摄影测量系统
2、Intergraph的数字摄影测量工作站Imagestation
Imagestation 由美国Intergraph公司生产。 双屏，3D鼠标。 CrystalEyes (液晶) 立体眼镜 和发射器。 3D Labs' Wildcat II 5110 立 体帧缓存用于立体 显示
摄影测量数据获取
数字地图编辑
地图成品输出
数字摄影测量生产工序示意图
绘图输出
胶片输出机
胶片输出
谢 谢!
[二]、全数字型数字摄影测量系统
6、中国测绘科学研究院的JX－4 DPW
[二]、全数字型数字摄影测量系统
7、解放军信大测院的红星数字摄影测量系统
[三]、TM-1单像数字测图系统
单像数字测图系统（TM-1）是一个由解放 军信息工程大学测绘学院研制开发的集数字转 绘、1：1万测图、1：5万框架数据采集、目标 图制作、地形图更新作业于一体的综合型数字 作业软件系统，适应于摄影测量向数字化方向 发展及航测生产网络化发展的趋势，主要用于 数字转绘、地形图修测、专题图制作等方面， 其数据产品可直接入库，也可输出检查图。
数字摄影测量中的测绘技术应用案例
数字摄影测量中的测绘技术应用案例数字摄影测量是一种结合了测量技术和摄影技术的测绘方法，其应用范围十分广泛，涉及到建筑设计、城市规划、土地管理等众多领域。
本文将通过一些实际的案例，探讨数字摄影测量在测绘技术中的应用。
首先，我们先来看一个关于建筑设计的案例。
在传统的建筑设计中，通常需要进行大量的测量工作，以获取建筑物的准确尺寸和形状。
而数字摄影测量技术可以通过拍摄建筑物的照片，并利用计算机软件进行处理，从而得到建筑物的三维模型和相关数据。
这样一来，设计师可以更加方便地对建筑物进行修改和优化，节约了大量的时间和精力。
另一个案例是关于城市规划的应用。
在城市规划中，需要对城市中的道路、建筑物、土地利用等进行详细的测量和分析。
数字摄影测量技术可以通过航空摄影、卫星遥感等方式获取城市的高分辨率影像，然后通过计算机软件进行影像处理和分析。
通过这种方法，可以快速获取到大量的城市数据，对城市的规划和管理起到了十分重要的作用。
除了建筑设计和城市规划，数字摄影测量还可以应用于土地管理。
在土地管理中，需要准确地获得土地的面积、边界、地形等数据。
传统的土地测量需要进行大量的人工测量和绘制，费时费力。
而数字摄影测量技术可以通过对土地进行拍照，并通过计算机软件进行影像处理和分析，从而准确地获得土地的各项数据。
这样一来，土地管理工作变得更加高效和准确。
除了上述几个案例，数字摄影测量在其他领域也有着广泛的应用。
比如在工程施工中，可以通过数字摄影测量技术来实现对施工进度的监控和评估，以及对施工质量的检测。
在环境保护中，数字摄影测量可以用于监测和评估自然环境的变化和破坏。
在文化遗产保护中，数字摄影测量可以用来对遗产进行三维建模和保护。
综上所述，数字摄影测量技术在测绘技术中的应用非常广泛且重要。
通过对案例的分析，我们可以看到数字摄影测量技术在建筑设计、城市规划、土地管理等方面的应用，能够大大提高工作效率和准确度。
相信随着技术的不断进步，数字摄影测量技术将在更多的领域展现出其强大的应用潜力。
数字摄影测量的理解
数字摄影测量的理解数字摄影测量是指利用数字相机和计算机等技术手段，通过对影像进行处理和分析来获得空间数据和测量结果的一种测量方法。
其主要原理是通过相机成像获取物体的影像，然后利用摄影测量的理论和方法，通过对影像的处理和解算，得到物体的三维坐标、形状、尺寸和运动等参数。
相比传统的测量方法，数字摄影测量具有高效、快捷、准确、经济等优点。
数字摄影测量的理解可以从以下几个方面来进行：1. 影像获取：数字摄影测量的第一步是通过数字相机或无人机等设备获取物体的影像。
相机的内参和外参参数，即焦距、传感器尺寸、姿态参数等，需要事先进行标定，以保证影像的准确性。
2. 影像处理：获取到的影像需要进行预处理，包括去畸变、影像配准、控制点提取等步骤。
去畸变是为了消除相机镜头的畸变影响，使影像的几何性质更加准确。
影像配准是通过对比多幅影像的共同点，将它们转换到一个共同的坐标系下，以实现影像的整合和拼接。
控制点提取是选取影像中具有明确位置信息的点，用于后续的解算和定位。
3. 解算与定位：通过对影像进行三维重建和解算，可以获取到物体的三维坐标和形状信息。
这一步通常需要使用计算机视觉和计算机图形学等相关算法和技术，如立体匹配、束法平差等。
解算结果可以用于测量物体的尺寸、形变、运动轨迹等。
4. 精度评定：数字摄影测量的结果需要进行精度评定，以验证其准确性和可靠性。
常用的评定方法包括重复测量、与实地调查数据对比、控制点精度评定等。
总之，数字摄影测量通过利用数字相机和计算机等技术手段，对影像进行处理和分析，可以获得物体的空间数据和测量结果。
它在地理测量、建筑工程、文物保护、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
第九章 数字摄影测量系统
摄影测量学
五,数字摄影测量系统
仪器 系统
DPS DPW ),作业流程改变 (1),作业流程改变 ),生产规范不一样 (2),生产规范不一样 ),令出必行 (3),令出必行 ),存储程度强 (4),存储程度强 ),识别用定量标准 (5),识别用定量标准 ),连续作业 连续作业, (6),连续作业,精度不随时间变 ),人工干预与自动化要明确 (7),人工干预与自动化要明确
摄影测量学
�
摄影测量学
二,数字摄影测量工作站的 组成与功能
(一),DPW的组成 ),DPW的组成 DPW
2,软件
数字影像处理软件,模式识别软件,解析摄影测量软件, 数字影像处理软件,模式识别软量学
二,数字摄影测量工作站的 组成与功能
(二),DPW的功能 ),DPW的功能 DPW
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
二,数字摄影测量工作站的 组成与功能
(一),DPW的组成 ),DPW的组成 DPW
1,硬件
(1)计算机 ) (2)外部设备:立体观测及操作控制设备,输入输出设备 )外部设备:立体观测及操作控制设备,
(b)输入输出设备 ) 影像数字化仪(扫描仪) 影像数字化仪( 影像数字化仪 扫描仪) ---------------------------------矢量绘图仪 矢量绘图仪 栅格绘图仪 栅格绘图仪
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
摄影测量学
数字摄影测量数字正射影像图数字正射影像图(课件)
数字正射影像图的应用
测绘与地理信息
数字正射影像图可用于地形 测绘、矿产勘探、道路规划 等, 为地理信息系统提供精 准的基础地理数据。
城乡规划管理
高分辨率的数字正射影像图 可用于城市规划、土地利用 、基础设施建设等领域的空 间分析和决策支持。
环境监测与管理
数字正射影像图能精准反映 地表状况, 有利于进行森林 、湿地、水资源等环境要素 的监测与管理。
动态更新容易
2
基于数字影像,可快速更新变化内容,提高更新效率。
信息内容丰富
3
除几何信息外,还包含多种地物属性信息。
数字正射影像图具有几何精度高、动态更新容易、信息内容丰富等特点,广泛应用于城乡规划、土地管理、工程建设等领域 。通过数字化处理,它克服了传统纸质地图的局限性,成为地理信息系统的重要数据源。
互动操作
通过Web或移动应用,用户可以方便地查看、缩放和移动数字正 射影像,实现图像漫游和信息查询,增强用户体验。
数字正射影像图的精度评估
1 测量精度评估
2 可视化分析
对数字正射影像图的几何
运用专业软件对正射影像
精度、定位精度、测量精
图进行数据可视化分析,
度等参数进行全面测试和
直观展示各类精度指标的
数字正射影像图的制作流程
数据采集
通过航空摄影或地面摄影等 方式获取覆盖区域的高质量 影像数据。采用先进的数字 相机和测量设备，确保数据 的精度和完整性。
图像校正
对采集的影像数据进行几何 校正、辐射校正等处理,消除 镜头畸变和大气效应等因素 带来的影响,确保图像数据的 可靠性。
影像拼接
利用专业的数字摄影测量软 件,将多张单幅影像按照空间 位置和时间顺序进行拼接,构 建连续覆盖的数字正射影像 图。
名词解释数字摄影测量
名词解释数字摄影测量
数字摄影测量（Digital Photogrammetry）是一种利用数字相机进行摄影测量的技术。
摄影测量是一种通过摄影测量仪器获取地面上物体的三维空间位置和形状信息的测量方法。
传统的摄影测量使用的是胶片相机，而数字摄影测量则使用数字相机进行图像的获取和处理。
数字摄影测量利用数字相机的高分辨率和精确的定位系统，可以获取高质量的图像数据。
通过对这些图像进行处理和分析，可以测量出地面上物体的三维坐标、形状和尺寸等信息。
数字摄影测量可以应用于土地测量、地图制作、建筑测量、环境监测等领域。
数字摄影测量的优点包括数据获取快速、成本较低、数据精度高、操作简便等。
相比传统的摄影测量方法，数字摄影测量具有更高的自动化程度和更大的灵活性，可以适应不同的测量需求。
然而，数字摄影测量也面临着数据处理复杂、对设备和软件要求高等挑战。
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摄影测量学：摄影测量学是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
数字摄影测量：数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，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的摄影测量学的分支学科。
空中三角测量：是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法。
内方位元素：描述摄影中心与相片之间相互位置关系的参数空间后方交会：利用航摄像片上三个以上不在一条直线上的控制点按共线方程计算该像片外方位元素的方法空间前方交会（立体像对前方交会）：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法。
像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移。
数字影像重采样:由于数字影响是个规则的灰度格序列，当对数字影像进行处理时，所求得的点位恰好落在原始像片上像素中心，要获得该点灰度值，就要在原采样基础上再一次采样。
内定向：根据像片的框标和相应的摄影机检定参数，恢复像片与摄影机的相关位置，即建立像片坐标系。
外方位元素：用于描述摄影中心的空间坐标值和姿态的参数。
内方位元素：用来表示摄影中心与像片之间相关位臵的参数，即摄影中心到像片的垂距(主距)f及像主点o在像框标坐标系中的坐标x0，y0,。
内方位元素确定摄影时光束的形状。
绝对定向元素：确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。
像主点：像片主光轴与像平面的交点。
主合点：地面上一组平行于摄影方向线的光束在像片上的构像。
金字塔影像：对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素依此减少的影像序列。
影像匹配：通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。
特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点。
灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法进行像平面坐标系：像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，x，y轴的选择按需要而定。
在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平面坐标系，称为像框标坐标系。
绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高称为绝对航高。
相对航高：是指摄影机物镜相对于某一基准点的高度，常称为摄影航高，相对被摄区域地面平均高程基准面的设计航高。
解析法相对定向：利用立体像对中摄影时存在的同名光线对应相交的几何关系，通过量测的像点坐标，以解析计算的方法（此时不需要野外控制点）解求两像片相对方位元素值的过程。
绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。
数字高程模型：用一组有序列数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。
正摄影纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样，形成新的正射影像。
图像融合：Image Fusion将多元信道所采集的关于同一目标的图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，最后综合成统一图像或综合图像特征以供观察或进一步处理。
摄影测量的发展经历模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。
投影的方式有__中心_____ 和__正射投影_ __两种，航空像片属于__中心投影___。
求解单张像片的外方位元素最少需要__3_个__平高地面控制点_ 点。
摄影测量加密按数学模型可分为航带法、独立模型法、光束法三种方法。
人眼产生天然立体视觉的原因是由于_生理视察_的存在。
物体的色是随着照射光线的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的吸收、反射、透视的能力而定的。
过摄影中心S作地平面E的垂线，称为铅垂光线，其与像片面P的交点称为像底点，与E平面的交点N称为地底点。
要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系，最少需要（2）个（平高）和（1）个（高程）地面控制点。
摄影测量学中常用的坐标系有：像平面坐标系像空间坐标系像空间辅助坐标系地面摄影测量坐标大地测量坐标摄影测量学的内容可分为地形摄影测量和非地形摄影测量解析相对定向依据的数学方程是共面条件方程。
相对定向完成的标志是上下视差为0 ，最少需要5 对同名点。
透视变换的特性：同素性、互换性和结合性从航摄像片上量测的像点坐标可能带有摄影材料变形摄影机物镜畸变大气折光误差地球曲率误差四种系统误差。
解析内定向计算过程（1）获取框标点的理论坐标（2）选用合适的变换模型（3）建立误差方程v=Ax- l（4）建立法方程并解算x=（（l）（5）由变幻参数计算像点坐标共线方程表达的是像点、投影中心、地面点之间关系。
摄影中心且垂直于像平面的直线叫做主光轴，它与像平面的交点称为像主点。
共线方程相当于投影过程，既由物方经摄影中心到像方的过程。
绝对定向的目的是将建立的模型坐标纳入到地面坐标系中，并转化为规定的比例尺。
一个像对的两张像片有12 个外方位元素，其中通过相对定向可以求得5 个相对定向元素，要恢复像对的绝对位置还需要求解7 个绝对定向元素。
光疏法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为2N+2，若按平行于航带方向编号，则带宽为N+3框标的类型（光学）、（机械）。
影像连接点的类型：明显地物点、人工标志点、人工转刺点、仪器转刺点、数字摄影相关的转点矩阵QVVP主要用于研究观测值的可靠性，其秩等于平差系统的多余观测数。
数字影像获取方式：影像数字化,直接获取摄影测量的外业工作流程：技术设计；准备工作及拟定作业计划；外业工地施测；外业成果检查与验收根据影像获取位置分类，摄影测量分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量数字影像是影像以数字阵列记录和计算机直接读取的影像，数字化影像是指光学影像经过数模转换被计算机识别的影像数字摄影测量将影像特征分为点特征、线特征、面特征。
最小二乘法同时考虑了局部影像的灰度畸变和几何畸变，因此有很高的匹配精度。
航空摄影测量时旁向重叠度最小不能小于__15%___，航向重叠度不能小于___53%_数字影像相关方法：相关系数法、协方差法、最小二乘影像相关。
摄影测量中有些重要的点、线、面，请绘图表示透视变换中的一些重要的点、线、面，并用文字说明各个字母所代表的意义及说明它们之间几何关系。
（只需作出以下点、线、面：像主点、地主点、像底点、地底点、等角点、主光轴、摄影方向、迹线、像平面、地平面）点：像主点o：从投影中心S做像平面的垂线，与像平面的交点o；地主点O：投影中心S做像平面的垂线，与地平面的交点O；像底点n：从S作地面的垂线，与像平面的交点；地底点N：从S作地面的垂线，与地面的交点；等角点C、c：SO与SN交角的角平分线，与像平面的交点为c，与地平面的交点为C;线：主光轴So；摄影机主距；摄影方向SO：表示摄影瞬间摄影机主光轴的空间方位；迹线TT：像平面与地平面的交线；面：像平面P、地平面E。
影像灰度的系统变形有两大类：辐射畸变、几何畸变。
（1）GPS辅助空中三角测量的作用是大量减少甚至完全免除地面控制点，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。
（1）解求单张像片的外方位元素最少需要4个平高地面控制点。
（0）航摄像片为中心投影，地形图是平行投影。
（0）双眼观察立体像对所构成的立体模型称为立体视模型。
（1）数字影像相关方法：相关系数法、协方差法、最小二乘影像相关。
（1）像片纠正方法的分类：光学机械纠正、光学微分纠正、数字微风纠正。
（1）摄影基线与任一物方点所作的平面称为核面。
（1）摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
（1）4D产品是指DEM、DLG、DRG、POS。
（0）航摄像片是地面景物的中心投影。
由于像片倾斜和地面起伏两个主要原因导致影像上几何图形与实际地面上的几何图形通常是不相似的。
（1）像片的外方位元素有6个，分别是XS，YS，ZS，PHI，OMEGA，KAPPA。
（1）航摄像片上任何一点都存在像点位移。
(1)立体像对的解析有后方交会，前方交会，相对定向+绝对定向，光束法4种方法（0）摄影测量的基本问题，就是将中心投影的像片转换为正射投影的地形图（1）空间前方交会的目的：获取相片的外方位元素。
（0）（求待定点地面点的坐标）像片纠正方法的分类：光学机械纠正、光学微分纠正、数字微风纠正（1）正射影像的缺点是不包含第三维信息（高程信息）（1）DEM内插方法：移动曲面拟合法，线性内插法，多面函数内插法，分块双三次多项式内插法（0）（还有双线性内插法）目前数字摄影测量系统可以全自动化地提取目标．（0）立体像对可以确定物点的空间坐标。
1求解相对定向元素，需要地面控制点。
0绝对定向元素也被称为相似变换参数。
1只要在一条航带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对所要求的控制点，然后就可以用于测图。
1目前数字摄影测量系统可以全自动化地提取目标。
正射影像的缺点是不包含第三维信息（高程信息）。
0立体模型的空间相对定向元素与坐标系的选择无关。
0已知某一像点的像平面坐标为(x,y)，摄影仪主距为f，则该点在像空间坐标系中的坐标为(x，y，-f ) 。
13数码航空影像具有分辨率高、重叠度大、摄影基线短、交会角小和高程精度高等特点。
04数字地面模型DTM是表示区域D上地形的三维向量有限序列｛Vi=（Xi，Yi，Zi），i=1，2，…n｝，其中Zi是（Xi，Yi）对应的高程。
05数字摄影测量是将摄影测量的基本原理与计算机视觉相结合，从数字影像中自动（半自动）提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息。
数字摄影测量也称为硬拷贝摄影测量。
06像片处在负片位置或正片位置，像点与物点之间的几何关系将发生改变，数字表达式也不一样。
07影响摄影比例尺变化的因素主要是航高的变化。
18野外像控点选择时，高程点应选在尖山上，塔顶上，禁止选在弧形地物﹑阴影处。
19光学微分纠正不仅能纠正相片倾斜引起的像点位移，还能纠正因地形起伏引起的像点位移。
110用立体镜观察立体时，看到的立体模型与实物不一样，主要是在水平方向夸大了。
013利用立体像对可以确定物点的空间坐标．114求解相对定向元素，需要地面控制点．0 基于特征匹配是最好的匹配方法.020多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方. 121最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相关。
1贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小0 23通过单幅影像和立体像对都能通过量测像点确定对应物点的空间位置。