第2章 近景摄影测量的摄影设备
5-近景摄影测量集中实习讲义摄影-量测-计算部分+观音word精品文档12页
近景摄影测量实习讲义武汉大学遥感信息工程学院2009年10月目录实习一数码相机摄影实习二像点坐标量测实习三单像空间后方交会解算实习四直接线性变换(DLT)解算实习五“南海观音”模型摄影测量内业处理附录实习报告封面及撰写内容实习一 数码相机摄影一、 目的1． 为后续的摄影测量解析处理提供质量合格的立体像对；2． 了解所用数码相机的特点及使用；3． 学习获取立体像对的方法。
二、 器材及摄影目标1． 器材使用Canon EOS450D 型单反数码相机，配18～55变焦镜头，CCD 芯片大小为22.2mm ×14.8mm ，影像分辨率设定为4272×2848pixel ，像元大小约为m 1966.5，SD 存储卡，读卡器。
2． 摄影目标遥感信息工程学院近景摄影实验室内的高精度三维控制场，如图1-1所示；摄影时建议使用30mm 焦距，以便使视场较大，拍摄范围广。
三、 摄影组织安排每两个同学组成一组，根据所学的理论知识，选择合适的摄站位置，按交向摄影方式或正直摄影方式拍摄室内高精度三维控制场。
注意不要使吊杆互相遮挡。
SD 卡存满后将各自拍摄的影像导入计算机，以备使用。
图1-1实习二像点坐标量测一、目的量测所拍摄的高精度室内三维控制场中控制点的像点坐标，为后续摄影测量解析处理准备计算数据。
二、仪器设备1．1818型立体坐标量测仪2．计算机（安装有Photoshop软件及专用像点量测程序）三、步骤1．使用1818型立体坐标量测仪采用P31型量测摄影机所拍摄的控制场像片，采用单片量测的方式。
量测顺序为5个框标—>20个控制点的坐标仪坐标，并记录。
测量前将坐标仪安置在零位置，以保证量测时的行程。
注意像片药膜的方向，以保证坐标仪目镜中所看到的影像为正像；注意切准像点时按同一个方向，以消除隙动差。
2．使用Photoshop软件采用数码相机所拍摄的控制场影像，使用Photoshop的坐标量测功能，人工逐点量测30个同名控制点的影像坐标（两个同学一组），并记录。
近景摄影测量 考试重点
近景摄影测量粗整理（题都是文字性质的，不会有公式推导，多是概念性的问题，要了解各个量的定义）第一章：绪论1、什么是近景摄影测量:摄影测量学科的一个分支。
由摄影手段获取景物的影像，并通过获取的影像以确定该景物中目标的空间位置、几何形状、运动姿态的测量技术。
2、近景摄影测量与航空摄影测量的比较 :（1）摄影距离大于300m 的摄影测量称为航空摄影测量，反之为近景摄影测量；(2)空间分辨率:航空摄影测量，飞行高度 305 m，焦距 153mm 量测相机，得到 1 : 2000 影像，空间分辨率为 5cm;近景摄影测量，有摄像设备和平台的多样性，从理论上可以得到无限的空间分辨率；3、近景摄影测量的应用（分类）：(1)建筑摄影测量：可用于建筑、古代遗迹的等值线图、立面图、平面图的制作及其三维重建和复制；各类建筑物的变形观测等。
(2)工业摄影测量：可用于汽车外壳形状的测定，大型机械部件加工质量和装配质量的检查，工厂、矿山、道（铁）路、桥梁、水利工程模型的量测，爆破量的计算机爆破过程的演示。
(3)生物、医学摄影测量：包括动物躯体的外形测量，生物发育过程的记录，以及对医学内科、外科、牙科、眼科、骨伤科、矫形科的临床诊断提供量测技术,配合 X 光立体摄影量测体内异物或病灶的位置等。
4、近景摄影测量技术特点(优缺点)：（1）优点：信息量大；非接触；适用性强；高精度、高可靠；科技含量高；丰富的信息表达（2）缺点：技术成本高；需要专业技术人员第二章：常用坐标系，内外方位元素，共线方程（这些东西要理解着看）1、近景常用的坐标系（1）物方空间坐标系 D-XYZ用来定义物方点 A 的空间坐标（X ，Y，Z ），可以在此坐标系中描述被测目标的空间形态或运动状态。
物方坐标系为全局统一的坐标系(也称全局坐标系或世界坐标系)。
原则上讲，该坐标系统可以任意选取，但一般选取控制点的测量坐标系(如全站仪测量坐标系)为物方空间坐标系。
（2）像平面坐标系 o-xy :表示像点在像平面上的位置的平面坐标系，原点 o 为像片的几何中心，x 轴平行于像素的水平采样方向。
《近景摄影测量》教学大纲
《近景摄影测量》教学大纲一、课程基本信息1．课程代码：205126002．课程中文名称：近景摄影测量课程英文名称：Close-range Photogrammetry3．面向对象：遥感科学与技术专业摄影测量方向4．开课学院（课部）、系（中心、室）：信工学院遥感系5．总学时数：24讲课学时数：16 ，实验学时数：86．学分数： 1.57．授课语种：中文，考试语种：中文8．教材：《近景摄影测量》，武汉大学出版社，冯文灏编著，2003二、课程内容简介近景摄影测量是通过摄影（摄像）和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。
凡可摄取其影像的目标，均可作为近景摄影测量的对象，以获得目标上点群的三维空间坐标，以及基于这些三维空间坐标的长度、面积、体积、等值线（剖面线）等。
在同时记载时间信号的情况下，还可获取运动目标的运动状态，即获取运动目标（点）的速度、加速度和运动轨迹等。
与其它测量手段相比，近景摄影测量的优点在于它兼有非结束性量测手段，不伤及被测物体，信息容量高，信息易于存储，可重复使用信息，精度高，速度快，特别适用于测量容有大批量点位的目标，躲避危险环境而远离摄影对象等众多特点。
本课程旨在使学生全面了解近景摄影测量的基本概念、方法及应用，内容涉及影像获取设备的基本知识、近景摄影测量中的摄影技术、近景摄影测量中的控制、解析处理方法、直接线性变换解法、相机检校的基本知识、工业测量方法简介等。
三、课程的地位、作用和教学目标本课程是遥感科学与技术专业摄影测量方向本科生的专业主干课程。
通过学习，使学生获得运用近景摄影测量的基础知识和基本方法获取静态目标形状和动态目标运动状态、运动轨迹的技能，并了解近景摄影测量技术和手段、工业测量的最新发展势态。
为学生毕业后能运用所学知识进行实际近景目标测量或从事相关的科研和教学工作打下坚实基础。
四、与本课程相联系的其他课程高等数学、摄影技术、测量学、空间数据误差处理、摄影测量基础五、教学基本要求（1）重点掌握的内容有：近景摄影测量常用坐标系统，像片内、外方位元素，正直摄影方式精度估算式，近景摄影测量的控制，共线条件方程误差方程一般式，基于共线条件方程的解析算法，直接线性变换解法。
《近景摄影测量》课程教学大纲
《近景摄影测量》课程教学大纲一、基本信息注：“课程类别”和“课程性质”中用“√”标记选项。
二、教学目的与任务本课程的主要教学目的与任务是让学生正确理解近景摄影测量的理论，掌握内业处理和外业摄影（摄像）、控制的主要技术方法和手段，了解近景摄影测量学科的最新发展和应用状况，重点掌握利用近景摄影测量技术解决城市建设中的有关问题。
三、教学内容与要求基本教学内容（一）绪论学时：2主要内容：近景摄影测量的历史及其发展，该学科的技术特点、解析基础和应用现状等。
1、近景摄影测量技术的定义、任务与分类2、近景摄影测量的解析基础3、近景摄影测量技术的历史、发展与应用状况要求：掌握近景摄影测量的定义与特点，了解近景摄影测量的发展过程。
（二）近景摄影测量的摄影设备学时：2主要内容：量测摄影机与非量测摄影机的构成与主要技术特点。
1、量测摄影机2、格网量测摄影机3、半量测摄影机4、立体量测摄影机5、非量测摄影机要求：掌握量测摄影机的主要特点，了解其他类型摄影机的基本特征。
（三）近景摄影测量的摄像设备学时：2主要内容：固态摄像机的基本知识，CCD的一般知识及部分摄像机的构成与特点。
1、固态摄像机的基本知识2、CCD的一般知识3、CCD摄像机的分类4、固态摄像机的结构及性能指标5、几种摄像机的构成与使用特点要求：掌握数码摄影机的基本参数的定义，了解常用的摄像机的基本特点。
（四）近景摄影测量的摄影技术学时：6主要内容：基本摄影方式介绍，精度估算方法，摄影参数确定及有关技术要求。
1、两种基本摄影方式2、正直摄影方式的精度估算3、景深与曝光时间的确定4、摄影方案的确定5、人工标志要求：掌握近景摄影的两种摄影方式的定义与精度估算；了解摄影时间、参数的确定。
其中正直摄影的精度估算为本章的重点内容。
（五）近景摄影测量的控制学时：6主要内容：控制测量方法与精度分析，相对控制的应用。
1、近景摄影测量控制的一般概念2、控制点3、相对控制的应用要求：掌握控制点的布设、测量方法和精度估算，了解相对控制的定义。
近景摄影测量的摄影设备培训
近景摄影测量的摄影设备培训引言近景摄影测量是一种基于摄影测量原理的测量方法，它通过摄影设备拍摄近距离的对象，然后利用图像处理和测量技术对对象进行测量和分析。
近景摄影测量广泛应用于建筑、工程、文物保护等领域，成为了非接触式测量的重要工具。
为了能够顺利进行近景摄影测量工作，我们需要掌握相关的摄影设备知识。
本文将为大家介绍近景摄影测量的摄影设备以及相应的培训内容。
1. 相机选择在进行近景摄影测量工作之前，我们首先需要选择合适的相机。
相机的选择应该考虑以下几个因素：1.1 分辨率和像素分辨率和像素是衡量相机成像质量的重要指标。
对于近景摄影测量来说，分辨率和像素越高，拍摄的图像细节越丰富，测量精度也会相应提高。
1.2 焦距和广角近景摄影测量需要捕捉到场景的大量细节，因此选择具有较短焦距和广角的相机可以更好地满足测量需求。
1.3 镜头质量镜头是相机成像质量的核心因素，选择质量较好的镜头可以提高相机成像的清晰度和准确性。
2. 三脚架和测量杆近景摄影测量需要保证相机的稳定性，因此使用三脚架是必不可少的。
对于测量需要，我们还需要配备一根具有刻度的测量杆，以便进行比例尺测量。
3. 遥控器和触发器为了避免在按下快门时对相机造成颤抖，我们建议使用遥控器或者触发器来控制快门。
这样可以提高摄影的稳定性和准确性。
4. 滤镜和灯光设备在某些特殊情况下，我们可能需要使用滤镜来调节光线和颜色的影响。
此外，灯光设备也是摄影测量中的常用工具，可以提供稳定的照明条件以确保测量的准确性。
培训内容为了能够熟练掌握近景摄影测量的摄影设备，我们提供以下培训内容：1. 相机基础知识培训该培训包括相机的构造和原理、不同类型相机的特点和应用场景等内容，以帮助学员选择合适的相机。
2. 三脚架和测量杆的使用培训该培训内容主要包括如何正确设置三脚架、使用测量杆进行比例尺测量等内容，以保证摄影的稳定性和测量的准确性。
3. 遥控器和触发器的使用培训该培训内容将教授学员如何正确使用遥控器和触发器，以避免相机颤抖对照片质量的影响。
武汉大学 遥感院 近景摄影测量 期末考试
非量测摄影机 不是专为测量目的而设计制造，结构不严谨； 内方位元素未知且不能记录； 无外部定向设备； 光学畸变差大； 无改正底片变形的措施； 使用方便； 普及，社会拥有量大。
摄像 设备
CCD相机 数码相机 电视摄像机 高分辨率电视摄像机
几种量测摄影机简介： 作业方式：单个/立体
瑞士P31
德国UMK
1）系列
1
被测目标较小，数量较多且处在不同的位置；
2
不宜采用常规测量方法在现场实施控制测量；
3
用于长途运输后摄影机的检校。
测量方法 1、普通工程测量方法 2、三维坐标量测仪测量
3、摄影测量方法
4、使用“景深法”测定
相对控 制
定义
指在近景摄影测量中布置在物方空间的未知点间的某种已知几何关系。
明确几点 1.测站点与摄站点不一定是同一点；2.考虑实际外业工作量；3.考虑实际内业工作量；
方法
1
利用投影设备将光 栅、格网、及图案、图 象投影到物体表面，形成人工纹理；
2
利用激光经纬仪、激光笔，按一定规则将激光投射到被测目标上，形成人工纹理；
3
在被测目标表面粘 贴人工标志，形成人工 纹理
4
在被测目标表面上绘制人工纹理；
照明
1
2
3
4
使用自然光时，要照度均匀，避免出现 反差过大的现象； 使用人工光源时照明灯要布置适宜； 有些情况下要注意局部照明，如黑暗情 况下的控制点、标准尺照明； 特殊光源的使用
标在影像上的位移是否可以容忍。
1、同步快门 机械同步快门／电子同步快门 2、记时装置 3、频闪照明 主动频闪照明／被动频闪照明 4、同一物镜法 立体摄影的同一物镜法
被测物体 的表面处 理
近景摄影测量课件
总结词
利用近景摄影测量技术获取矿山地形数据， 为矿山的规划、开采和安全提供支持。
详细描述
通过无人机搭载高清相机对矿山区域进行航 拍，获取矿山地形的高清照片。利用近景摄 影测量算法处理照片，提取矿山的地形数据 ，如地形高程、坡度、地貌等。这些数据可 以帮助规划矿山开采方案、优化资源利用和 提高生产效率。同时，还可以监测矿山安全
人工智能与机器学习在近景摄影测量中的应用前景
• 人工智能与机器学习在近景摄影测量中具有广阔的应用前景。 通过人工智能和机器学习技术，可以实现自动化、智能化的数 据处理和分析，提高测量效率和精度。同时，还可以利用这些 技术进行图像识别、目标跟踪等应用，拓展近景摄影测量的应 用领域。
06
近景摄影测量案例分析
考虑相机畸变对图像的影 响，包括径向畸变和切向 畸变。
相机标定
通过已知三维控制点与对 应的图像坐标，求解相机 内外参数的过程。
图像坐标系与世界坐标系
图像坐标系
以像素为单位的图像平面坐标系 ，用于描述图像中像素的位置。
世界坐标系
用于描述真实世界中目标物体的位 置和姿态的坐标系，通常与某个固 定的参照物相关联。
起源
未来趋势
近景摄影测量起源于19世纪中叶的建 筑和地形测量领域。
随着数字化和智能化技术的不断发展 ，近景摄影测量将更加高效、精确和 自动化，应用领域也将更加广泛。
发展历程
随着摄影技术和计算机技术的不断发 展，近景摄影测量在20世纪后期开始 广泛应用于各个领域。
02
近景摄影测量的基本原理
摄影测量基本概念
特征匹配
将不同图像中的特征点进行匹配，建立特征点之 间的对应关系。
三维重建技术
三维点云生成
近景摄影测量技术及其发展课件资料
近景摄影测量学生课题论文论文题目：近景摄影测量技术发展现状和趋势学院：土木工程学院年级专业班：学生姓名：学生学号：指导老师：提交时间： 2016年6月目录0 引言 (3)1 近景摄影测量技术的发展历史 (3)1.1模拟法近景摄影测量 (4)1.2解析法近景摄影测量 (4)1.3数字近景摄影测量 (4)2近景摄影测量测量技术的的研究现状 (5)2.1 近景摄影测量技术的主要特点 (5)2.1.1数字近景摄影测量 (5)2.1.2三维激光扫描技术 (5)2.1.3现代技术的应用特点 (6)2.2数据获取系统 (6)2.2.1测量相机 (6)2.2.2非量测相机 (7)2.2.3仪器设备的研制 (7)2.3解算方法—直接线性变换新思想 (7)3近景摄影测量技术的实际应用 (8)4近景摄影测量的发展趋势 (9)参考文献 (10)近景摄影测量技术发展现状和趋势陈涛1（1. 重庆交通大学土木工程学院，重庆400074；）摘要近景摄影测量是通过摄影(摄像)和随后的图像处理与摄影测量处理以获得被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。
在近景摄影测量中, 物体到相机的距离有一定限度，一般说来、最大300 米，若把低倍和缩微摄影包括进去, 最小可达几个毫米。
关键词：近景摄影测量，发展史，研究现状，应用，发展趋势0 引言近景摄影测量的发展，在国际上已有五六十年的历史。
国际摄影测量与遥感协会下属的一个专门组织，称之为近景摄影测量与机器视觉委员会。
在它的组织下，每两年召开一次国际性的学术讨论会。
上世纪中期, 随着摄影测量由单纯的地形摄影测量扩展到非地形摄影测量。
产生了一个新的分支一非地形摄影测量。
非地形摄影测量是对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。
与其它测量手段相比, 近景摄影测量的优点在于它兼有非接触性量测手段、不伤及被测物体、信息容量大、易存储、可重复使用等, 特别适用于测量具有大批量的目标、躲避危险环境而远离摄影对象等工程。
近景摄影测量课件
2020/3/4
SUCCESS
工程与工业摄影测量
2008.10
第一章 绪 论
一、定义
工程与工业摄影测量
研究各类工程目标物进行摄影， 以确定其形状、大小、几何位置及变 化的理论和技术。
应用在工程与工业中的摄影测 量。隶属于非地形摄影测量范畴。
第一章 绪 论
二、应用
➢检核构件的装配精度 ➢滑坡监测与地表形变观测 ➢工程建筑物与构筑物的外形及其变形 ➢爆炸过程的监视 ➢研究弹道的轨迹 ………………
近景摄影测量的主要摄像设备，是各种类型的 固态摄像机，借助它们用以直接地获取被摄目标的 数字影像。作为固态摄像机的核心部分的光敏元件， 主要采用电荷耦合器件（CCD），有时也采用电荷 注入器件（CID）或位置传感探测器（PSD）。
SUCCESS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一章 绪 论
三、特点
1、可适用于不规则外形物体的测定。具有同步 装置的摄影系统可用于动态目标的测量。
2、可以解决科研与生产中的许多复杂问题。 3、在同一瞬间可摄取多点。 4、实现自动化或半自动化，提高工作效率。 5、资料可以长期保存。 6、减少外业工作，减轻劳动强度。
第三章 近景摄影测量的摄像设 备
THANK YOU
2020/3/4
近景摄影测量
3：摄影机主光轴与像平面的交点称为像片主点，摄影 机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也 叫像片主距，一般用宇母f表示。摄影机结构设计时要 求像片主点应与框标坐标系原点重合。由于制造技术 上的误差．常常是达不到完全重合的要求，但是必须 精确地测定像片主点在框标坐标系中的坐标值x0,y0,把 f,x0,y0就称为像片的内方位元素，内方位元素是否已 知也是量测用摄影机的特点。
0、 1、 2、 3 为物镜畸变差改正系数，r为 畸变差， x 、y分别为像点坐标该正值
2摄影感光材料变形的影响
Lx x x' lx Ly y y' ly
Lx,Ly为框标之间距离的正确值 lx,ly为框标之间距离的量测值 X’,y’为像点坐标的量测值 X,y 为像点坐标的改正后的值 机 械 框 标
二、摄影的基本原理 照相机是人们经常接触的东西，照相机的镜头相当于 凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照 的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得 到倒立、缩小的实像。 照相机的摄影的基本原理就是根据凸透镜的成像的原 理，用一个摄影物镜代替凸透镜，在像面出放置感光 材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚焦于感光材料 上，感光材料受成像光线的光化学作用后生成潜像， 再经过摄影处理得到光学影像。 下面根据这个原理谈几个术语 负片和正片，摄影物镜，物镜的光圈和光圈号数，景 深和无穷远起点，摄影机；摄影处理。
4航线弯曲：把一条航线的航摄像片根据
地物影像拼接起来，各张像片的主点连线 不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折 线，称航线弯曲
5像片旋角：一张像片上相邻主点连线
与同方向框标连线间的夹角。要求旋片 角不得大于60
a2 a1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
近景摄影测量考试复习提纲及部分答案
近景摄影测量考试复习提纲及部分答案近景摄影测量复习提纲一、近景摄影测量的:1.定义2.优点3.缺陷4.发展现状5.主要用途归结为哪三个方面6.内外方位元素如何选择7.何种情形下不适合使用近景测量？二、1.摄影机的分类2.各类摄影机的性能与技术指标3.何谓一步像机4.非量测用像机有哪些优点和特性？5.立体摄影机/doc/7f5346530.html,D的概念、原理和形式7.彩色电视机的制式有哪几种8.夜视镜的作用和适应范围9.色温的概念和一般知识三、1.近景摄影测量的两种基本摄影方式2.正直摄影方式的精度估算公式推导3.关于景深的计算4.立体像对的摄取方法有哪几种5.为何要对某些被摄物体的表面进行处理6.构形系数与摄影比例尺分母7.回光反射标志的作用和性能四、1.近景摄影测量中实施控制的目的2.相对控制的概念3.待定点中误差的构成4.前方交会公式的导出5.前方交会的精度估算6.控制点的精度估算7.起始方向线的确定方法8.室内近景控制场的建立方法9.活动控制系统的适应场合10.“日内瓦尺”控制方法和精度估算公式11.相对控制的应用五、1.共线方程的像点误差方程式的一般式及每个符号的意义2.多片前方交会的流程和方法3.写出无控制点且外方位元素视作观测值的光线束平差解的法方程式4.直接线性变换的基本公式5.写出或导出直接线性变换的误差方程式，并说明解算过程6.直接线性变换解法的控制点布点要求六、1.角锥体原理与解法（2种）2.移位视差法的作用及变形量解算公式3.当考虑内外方位元素误差影响时，导出三系数的误差方程的解4.像机检校的概念、内容和主要方法5.底片变形的改正方法，各改正公式的应用范围，平差解算的方法6.多片空间后方交会的原理、方法和误差方程的形式7.偏心常数的概念、光学测定方法、图形。
野外测定方法、原理、公式和导出误差方程8.同步摄影的概念近景摄影测量复习提纲（部分答案）一、近景摄影测量的:1.定义2.优点3.缺陷4.发展现状5.主要用途归结为哪三个方面(1)古建筑与古文物摄影测量（2）生物医学摄影测量（3）工业摄影测量6.内外方位元素如何选择二、1.摄影机的分类2.各类摄影机的性能与技术指标3.何谓一步像机即一次成像照相机，此类相机，在启动快门一分钟后即可获得相片。
一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法
一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法近景摄影测量是一种基于相机影像的三维测量技术，广泛应用于工业测量、医疗影像诊断、机器人导航等领域。
而标定是近景摄影测量中的关键环节，旨在确定相机内参、外参和畸变参数。
本文介绍了一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法，该设备采用编码器和旋转平台结合的方式，可以实现对相机的六自由度标定。
下面是本店铺为大家精心编写的3篇《一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法》篇1引言近景摄影测量是一种基于相机影像的三维测量技术，它利用相机拍摄到的二维影像信息，通过计算和三角测量等方法，得到被拍摄物体的三维信息。
在近景摄影测量中，标定是至关重要的环节，它旨在确定相机的内参、外参和畸变参数，为后续的图像处理和三维测量提供准确的基础。
目前，常用的标定方法包括张正友标定法、棋盘格标定法、小圆盘标定法等。
这些方法都需要使用标定板，通过标定板上的特定图案和相机拍摄到的影像信息，计算出相机的内参、外参和畸变参数。
然而，传统的标定方法存在一些缺点，如标定板制作成本高、标定过程繁琐、易受人为操作影响等。
为了解决这些问题，本文提出了一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法。
该设备采用编码器和旋转平台结合的方式，可以实现对相机的六自由度标定，具有标定精度高、操作简便、抗干扰能力强等优点。
一、标定设备设计1. 设备结构近景摄影测量可旋转编码标定设备主要由编码器、旋转平台、相机和计算机组成。
编码器用于测量旋转平台的角度，旋转平台则用于支撑相机并实现相机的旋转。
相机用于拍摄标定板，计算机则用于图像处理和参数计算。
2. 编码器设计编码器是设备的核心部件之一，用于测量旋转平台的角度。
本文采用的编码器为光学编码器，具有高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点。
编码器由两个码盘组成，一个固定在旋转平台上，另一个则固定在相机上。
近景摄影测量复习资料
第一章1.近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）：通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态。
是摄影测量与遥感（ Photogrammetry & Remote Sensing）学科的一个分支。
2.与航空摄影测量的异同点相同点⑴.基本原理相同⑵.模拟处理方法、解析处理方法、数字影像处理方法相同⑶.某些内业摄影测量仪器的使用不同点：⑴.被测量目标物不同航空摄影测量目标物以地形、地貌为主；近景摄影测量目标物各式各样、千差万别，大到寺庙、飞机、海轮，中到汽车、脚印，小到青蛙、手腕骨、弹壳撞击孔甚至花粉。
⑵. 测量目的不同航空摄影测量以测制地形、地貌为主，注重其绝对位置；近景摄影测量以测定目标物的形状、大小和运动状态为目的，并不注重目标物的绝对位置。
⑶. 影像获取设备不同航空摄影以航摄仪为主；近景摄影除各种量测摄影机外，还有各类非量测摄影机，如X光机、普通相机、CCD相机等。
⑷. 摄影方式不同航空摄影为近似竖直摄影方式；近景摄影除正直摄影方式外，还有交向摄影方式（包括多重交向摄影方式）⑸.目标物纵深尺寸与摄影距离比不同⑹. 控制方式不同航空摄影测量控制以绝对控制点方式为主，且多为明显地物、地貌点；近景摄影测量除控制点方式外，还有相对控制方式，常使用人工标志。
⑺.近景摄影测量适合动态目标3.近景摄影测量技术的优缺点优⑴．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；⑵．非接触测量手段，可在恶劣条件下作业；⑶．适合于动态目标测量。
⑷．可提供相当高的精度与可靠性⑸．可提供基于三维空间坐标的各种产品缺⑴．技术含量高，需较昂贵的设备和高素质人员；⑵．对所有测量目标并非最佳技术选择；--不能获得质量合格的影像；--待测量点数稀少4.近景摄影测量的主要应用领域是什么？•古文物古建筑摄影测量•生物医学摄影测量•工业摄影测量•5.近景摄影测量常用坐标系 (R) 1）像平面坐标系：(x,y)2）像空间坐标系：(x,y，-f)3）物方空间坐标系： (XP,YP,ZP) 4）辅助空间坐标系：(Xm,Ym,Zm)1.内方位元素：恢复摄影时光束形状的要素，包括像主点在框标坐标系的坐标(x0,y0)及像片的主距f。
近景摄影测量无人机V5.0
➢ 融入无人机遥感网
• 常规遥感 • 应急测绘
近景摄影测量无人机的发展展望
续航时间普遍偏短 多为单传感器集成 期望国内推出自己的近景摄影测量无人机，争取提升续航能力 和搭载高分辨率热红外传感器。
近景摄影测量无人机—eXom
提纲 一、近景摄影测量对无人机的需求 二、近景摄影测量无人机—eXom 三、eXom应用与展望
一、近景摄影测量对无人机的需求
➢ 近景摄影测量的现状：
在近距离（一般100米以内）拍摄目标图像，经过加工处理，确定其大 小、形状、几何位置和变化理论和技术，称为近景摄影测量。
飞得近 全态势环境感知
1
2
3
4
防碰撞与避障
飞得近
飞得近 智能飞控——三种飞行模式
飞得近 智能飞控——航线规划
有效地 拍得清
高分辨率相机 多传感器集成 可见光补偿
拍得清
6m，GSD 1mm/pixel
三、eXom应用与展望 ➢ 多种输出成果
多种输出成果
eXom的应用
➢ 应用领域
近景摄影测量现多采用地面方式采集数据，但地面采集方式存在一些不 足。
因为多旋翼无人机可以空中悬停，很多学者提出采用无人机做近景摄影 测量。
但是无人机遇到两大难题：“能安全飞得近吗？”，“能有效地拍得清
吗？”。
二、近景摄影测量无人机―eXom
安全地 飞得近
全态势环境感知 防碰撞与避障 智能飞控
飞得近 全态势环境感知
《近景摄影测量》
北京城市景实用观文（档 亚运村）
摄影测量：分类
按距离远近 按用途 按处理手段
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
地 形摄影测量 非地形摄影测量
模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量
实用文档
摄影测量与遥感：平台
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
Revision GIS
Visualization
Image analysis
Classification
B&W
Color
MS
摄影测量：基本关系式
影像中的 模型重建 地物几何位置 表几达何像信点息与地几面何点量之测间关系
x y
X Y Z
实用文档
共线条件
z y
x S(Xs, Ys, Zs)
Z a (x,y)
实用文档
摄影测量基础：与其他课程关系
先修课程
1、测量平差原理 2、测量学 3、高等数学 4、线性代数 5、航空和航天摄影技术
后续课程
1、数字摄影测量 2、近景摄影测量 3、遥感原理与方法
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摄影测量作业流程
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上第一张航空影像 ❖ 1860年，美国人布莱克利用湿板拍摄了波士顿的航空像片 ❖ 1885年，法国人乘坐气球从2000英尺高空拍摄了巴黎的航空像片 ❖ 1903年，莱特兄弟发明了飞机使航空摄影和航空摄影测量成为可能 ❖ 1906年，美国人劳伦仕用17只风筝吊着巨型相机拍摄了旧金山大火 ❖ 第一次世界大战期间，首台航摄仪的问世、立体坐标量测仪和1318
光学 像片
光学机械 测图仪器
人工建立立 体模型
•单片测图 •分工法测图 •综合法测图
第二章 航空摄影测量的基本知识
ห้องสมุดไป่ตู้
• ３.航向重叠与摄影基线 航向重叠与摄影基线
• 航向重叠p%：相邻两张像片沿航线方向 航向重叠p% p%： • 作用：保证立体模型之间的连接 • 表示：以像幅边长的百分数表示
航 片——中心投影
理想状况：p水平，地面水平，航片—正摄投影， 可直接作为地形图使用（缩放至某一比例尺） 倾斜， 实 际： p倾斜，地面起伏 航 片：比例尺不唯一，方向夹角与地面夹角不等 存在像点偏移 航片不可直接作为地形图使用
第四节 航摄像片与地形图的区别
一、投影不同产生的比例尺差异
二、表示方法不同产生的图面内容差异
二、分类
（一）按摄影物镜焦距和像场角分为： 1.短焦距航摄仪， f＜150 mm，相应的像场角为β＞100º； 2.中焦距航摄仪 2. f:150 mm＜＜300 mm，像场角为70º＜β＜100º； 3.长焦距航摄仪 f＞300 mm，相应的像场角为2≤70º。
二、分类
大小分： （二）按照像幅（正方形）大小分： 按照像幅（
1.摄影比例尺 摄影比例尺：由摄影机主距和摄影高度之比 摄影比例尺
摄影比例尺的变化要有一定的限制 范围，按照摄影测量规范要求，像片 比例尺分母的相对误差一般不超过5%
2.摄影航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一所取 摄影航高： 摄影航高
基准面的高度 基准面不同------相对航高和绝对航高 相对航高和绝对航高 基准面不同
• 像片的重叠是立体观察和像片连接所必需的条。 像片的重叠是立体观察和像片连接所必需的条。 • 航向重叠 ：立体观测 航向重叠p%： • 旁向重叠 旁向重叠q%:防止因地形起伏漏摄（中心投影） 防止因地形起伏漏摄（ 防止因地形起伏漏摄 中心投影） • 在航向方向必须要使三张相邻像片有公共重叠影
近景摄影测量复习(1)
1、近景摄影测量：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。
2、近景摄影测量主要包括：工业、古文物古建筑、生物医学。
3、一般认为：摄影距离小于100米的摄影测量称为近景摄影测量；也有认为不超过300米即可。
4、近景摄影测量的与航空摄影测量的相同点不同点相同点:模拟,解析,数字影像处理方法相同.区别：a.测量目的不同，航测：以测制地形、地貌为主，注重其绝对位置；近景：以测定目标物的形状、大小和运动状态为目的，并不注重目标物的绝对位置。
b.被测目标不同，近景：目标物各式各样、千差万别，大到寺庙、飞机、海轮，中到汽车、脚印，小到青蛙、手腕骨、弹壳撞击孔，甚至花粉。
c.目标物的纵深尺寸与摄影距离比不同。
d.摄影方式不同。
航测：近似竖直摄影方式。
近景：正直摄影方式、交向摄影方式e. 影像获取设备不同。
航测：航摄仪。
近景：量测型摄影机和非量测摄影机5、近景摄影测量的优点a、瞬间收集到大量的信息，包括物理信息和几何信息；b、非接触性测量手段；c、能够测定动态物体外形和运动状态。
比如：高层建筑物受外力的摆动变形、桥梁上通过车辆时的负荷变形；d、有严谨的理论和现代的软硬件，可提供高精度和高可靠性的测量手段；e、近景摄影测量的产品形式多样化：数据、图形、图像、数字表面模型、立体模型、三维动态序列影像等。
6、近景摄影测量的缺点a、技术含量较高：对设备和技术人员要求高；b、对一些测量对象不一定是最佳的技术选择（成果的质量、完成所需时间、所需要的投入），尤其是：1、不能获取质量合格的影像；2、所测目标上待测点不多的时候；7、近景摄影测量的精度（1）测量里面衡量精度的基本指标：被测点的坐标中误差（点位中误差）（2）近景摄影测量的精度：估算精度、内精度、外精度估算精度——是在摄影前，按控制方式、条件等的理论估算精度。
内精度——是在摄影测量的数据处理阶段，按解算未知数的方程组的健康程度，直接计算而得。
①内精度容易获取；②内精度一般只与摄影测量的网形有关，它不能够客观反映测量成果的质量，大多数情况下其精度好于实际精度。
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9) 无格网改正底片变形 10)使用干板、单张软片压平措施不利，使用成卷 软片可抽气压平； 11)使用成卷软片可进行连续摄影；
§2.2 量测摄影机
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机
镜箱+定向装置 （望远镜）
光圈固定,无快门， 手动曝光，低感光度 材料
§2.3 格网摄影机
CRC系列摄影机
是一种由微处理器控制的格网量测摄影机，适合 于高精度要求下的近景摄影测量目标。
§2.3 格网摄影机
CRC系列摄影机
1）自动化程度高，由微处理器控制
2）摄影时所有状态参数实时显示在屏幕上
3）配备多种焦距的镜头：240mm(50º )，120mm(88º )， 150mm(75º )，360mm(35º ） 4）出厂前严格检定畸变差 5）可自动连续调焦 6）主距安置精度5微米
§2.2 量测摄影机
4、瑞士P32型量测摄影机
与Wild 经纬仪配合使 用,作为定向装置 焦距:64mm; 像幅：65mm ×90mm; 可使用干板、单张或成卷 120软片。
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
• 在固定长度的摄影基线杆两端装配两台量测摄影机， 主光轴平行且都与摄影基线垂直的设备，称为立体 量测摄影机
6) 有外部定向设备（不能任意角度测量）
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
8)使用干板或单张软片
9)无标准格网改正底片变形
10)压平措施不利
11)不能进行连续摄影
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
1)专为测量目的而设计制造，有四种系列产品，焦 距分别为65mm/100mm/200mm/300mm,相应称为：
§2.2 量测摄影机
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机 有4个框标
主距 主距 改正 值
摄影 方式
片号
§2.2 量测摄影机
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机
缺点： （1）摄影机不能倾斜 （2）压平措施不利 （3）光圈不可调 特点： （1）价格低，像幅大 （2）适用于远距离目标拍摄 （3）适于中低精度的近景摄影测量
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
5) 更换垫圈改变主距
调焦距分别为25m/7m/4m/2.5m/2.1m/1.8m/1.6m/1.4m
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
6) 有5个框标
主点偏心， 不位于像 幅的几何 中心
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
§2.3 格网摄影机
CRC系列摄影机
7）像幅23cm × 23cm ；
8）25个格网点，按后向投影方式成像；
9）真空抽气压平，不平度中误差±1.1 μm ；最大 不平度小于±2.5 μm ； 10）（配合回光反射标志）使用近轴光源，得 到准二值影像；
§2.4 半量测摄影机
Hasseblad(哈苏)摄影机
7) 有外部定向设备（确定摄影机光轴在给定坐标系 内的方向）
配合楔形 块及水平 气泡读取 俯仰角
微动螺旋 望远镜 读数窗
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
8) 使用干板、单张软片或成卷软片
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
8) 使用干板、单张软片或成卷软片
§2.2 量测摄影机
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
2)结构：镜箱+支架
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
3)像幅大小：4英寸×5英寸（102 × 127mm）
有效面积小 （92×118mm）
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
4)镜头光学性能好，畸变差小于4μm，结构稳定，轻 便。 普通120 相机的畸变差可达到300μm
SMK-40
UMK型
§2.7 改变摄影机主距的方法
1）连续调焦，改变主距，如UMK相机、普通相机；
2）更换垫圈，改变主距，如P31相机； 3）更换镜头，改变主距，如CRC-1相机、普通相机；
本章小结
来自量测摄备性能（重点） 量测摄影机 格网量测摄影机 半量测摄影机 非量测摄影机 立体量测摄影机
1）瑞典生产，焦距60mm和 100mm；
MK70型
2）25个格网点 （55），刻在玻璃 承片框上，前向投影 方式；
§2.4 半量测摄影机
Rolleiflex 6008 罗莱相机
§2.5 非量测摄影机
普通135、120型相机，高速摄影机、X光机、 电影摄影机等。
§2.6 立体量测摄影机
立体量测摄影机:在已知长安的摄影基线两端,配有两台主 光轴平行且基线垂直的量测摄影机的设备
§2.1 摄影设备性能
3、半量测摄影机
•不具备量测摄影机的性能；
•具有改正底片变形的格网； （对非量测摄影机加装格网）
4、非量测摄影机
•不是专为测量目的而设计制 造，结构不严谨； •内方位元素未知且不能记录； •无外部定向设备；
•光学畸变差大；
•无改正底片变形的措施；
•使用方便； •普及，社会拥有量大。
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
5) 连续调焦改变主距
调焦螺旋
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
6) 有4个框标
摄影 方式
片 号
主 距
主距 改正 值
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
6) 有4个框标
主距 主距 改正 值
摄影 方式
片号
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线可水平安放，竖直向上摄影
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 可同步摄影，用于动态目标 相应的瑞士Wild C-40型立体量测摄影机，其基线长 度为：B=40cm。 某些其它品牌型号的立体量测摄影机设计为基线长 度可调。如蔡司IMK10/1318型，基线长度可安置在 350—1600mm间。
第二章 近景摄影测量的摄影设备
主要内容
量测摄备性能（重点） 量测摄影机 格网量测摄影机 半量测摄影机 非量测摄影机 立体量测摄影机 改变摄影机主距的方法
§2.1 摄影设备性能
摄影设备
影像获取 设备分类 摄像设备 量测摄影机 格网量测摄影机 数字化摄 影测量 半量测摄影机 非量测摄影机 CCD相机 数字摄 电视摄像机 高分辨率电视摄像机 影测量
……
两者的比较，参见P47
§2.1 摄影设备性能
1、量测摄影机 •专为测量目的而设计制造，结构严 谨，经过严格检校 •内方位元素已知，可记录 •光学畸变差小, 附有畸变差值 •具有外部定向设备 •有机械或光学框标 •采取措施压平底片
2、格网摄影机
•具备量测摄影机的性能 •具有改正底片变形标准位置格网
UMK6.5/1318
UMK10/1318
UMK20/1318
UMK30/1318
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
2) 结构：镜箱+支架
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
3) 像幅大小：130 mm× 180mm
有效面积：
120 mm×166mm
4)畸变差小于12μm；
• 立体量测摄影机所摄像对是正直摄影立体像对
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机 瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线 B=120cm
• 像幅大小：65mm × 90mm
• 焦距 f=65mm
• 可倾斜摄影
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线可竖直安放摄影
§2.1 摄影设备性能
鱼眼镜头拍摄的影像
§2.2 量测摄影机
量测摄影机 (按作业方式)
单个量测摄影机 立体量测摄影机
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
1)专为测量目的而设计制造，有三种系列产品，焦距分 别为45mm、100mm、200mm,相应称为、P31/45、 P31/100、P31/200；