数字摄影测量
数字摄影测量学备课教案
数字摄影测量学备课教案第一章：数字摄影测量学概述教学目标：1. 了解数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 掌握数字摄影测量学的基本原理和应用领域。
教学内容：1. 数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 数字摄影测量学的基本原理。
3. 数字摄影测量学的应用领域。
教学方法：1. 讲授法：讲解数字摄影测量学的定义、发展历程、基本原理和应用领域。
2. 案例分析法：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
教学资源：1. 教材：数字摄影测量学教程。
2. 课件：数字摄影测量学概述。
3. 案例图片：数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
教学过程：1. 引入话题：介绍数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 讲解基本原理：讲解数字摄影测量学的基本原理。
3. 讲解应用领域：讲解数字摄影测量学在实际工程中的应用领域。
4. 案例分析：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
5. 总结：总结本节课的重点内容。
教学评价：1. 课堂讲解：评价学生对数字摄影测量学的基本原理和应用领域的掌握情况。
2. 案例分析：评价学生对数字摄影测量学在实际工程中的应用能力的掌握情况。
第二章：数字摄影测量学的基本原理教学目标：1. 掌握数字摄影测量学的基本原理。
2. 了解数字摄影测量学的基本方法。
教学内容：1. 数字摄影测量学的基本原理。
2. 数字摄影测量学的基本方法。
教学方法：1. 讲授法：讲解数字摄影测量学的基本原理和方法。
2. 互动教学法：引导学生参与讨论和提问。
教学资源：1. 教材：数字摄影测量学教程。
2. 课件：数字摄影测量学的基本原理。
3. 案例图片：数字摄影测量学的基本方法在实际工程中的应用案例。
教学过程：1. 复习上节课的内容：回顾数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 讲解基本原理：讲解数字摄影测量学的基本原理。
3. 讲解基本方法：讲解数字摄影测量学的基本方法。
4. 案例分析：分析数字摄影测量学的基本方法在实际工程中的应用案例。
5. 总结：总结本节课的重点内容。
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
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。
数字摄影测量的发展与展望
数字摄影测量的发展与展望引言随着数字技术的快速发展，数字摄影测量在许多领域得到了广泛的应用。
数字摄影测量是指通过采用数字相机或激光扫描仪等设备采集物体图像或点云数据，并运用计算机技术对数据进行处理和分析，以获取有关物体自身和其周围环境的空间位置、方位关系、形态和三维图形等各种信息的技术。
本文将对数字摄影测量的发展历程以及未来的展望做一个简要的介绍。
数字摄影测量的发展历程数字摄影测量是传统摄影测量的一种发展形式。
传统摄影测量是指通过在相机内部放置准直仪等测量设备，测量控制点的三维坐标并对其进行校正，然后在采集影像时将相片上的控制点投影到像片上，再通过影像计量处理得到细节数据和物理量的测量值；数字摄影测量则采用数字相机或激光扫描仪等新型设备直接采集物态图像或点云数据，并利用计算机技术对数据进行处理和分析，以生成三维图形。
数字摄影测量在工程测量、城市规划、遗址保护、测绘制图、地理信息系统等领域得到了广泛应用。
数字摄影测量的应用领域工程测量数字摄影测量在工程测量中应用最广泛，它可以大大降低测量的成本和时间，并且能够快速获取三维模型数据、网格化数据等。
数字摄影测量技术已经被应用于道路建设、桥梁工程、隧道工程、水文工程等。
采用数字摄影测量技术可以准确地确定工程建设中的建筑信息、土地利用信息、路网布局等，来指导工程建设的整体规划，因此在工程建设中得到了越来越广泛的应用。
城市规划数字摄影测量在城市规划领域也得到了广泛的应用。
采用数字摄影测量技术可以快速获取城市建筑物的三维模型数据，并以此为基础开展城市规划、城市更新等项目。
通过数字摄影测量可以在建筑物高度、朝向、位置、总体布局等方面获得大量的信息数据，以帮助城市规划师做出更为准确和可靠的规划方案。
遗址保护数字摄影测量也被广泛应用于遗址保护领域。
采用数字摄影测量技术可以精确地测量遗址的三维尺寸，绘制出遗址模型，并进行三维重建，帮助保护人员恢复遗址的原貌，以及通过数字化技术，可以系统地对遗址进行监测和保护，使得遗址环境得到更加恰当和细致的保护。
数字摄影测量学备课教案
数字摄影测量学备课教案一、教学目标1. 了解数字摄影测量学的定义、发展历程和基本原理。
2. 掌握数字摄影测量学的基本操作方法和技巧。
3. 能够运用数字摄影测量学解决实际工程问题。
二、教学内容1. 数字摄影测量学的定义和发展历程2. 数字摄影测量学的基本原理3. 数字摄影测量学的基本操作方法4. 数字摄影测量学的应用领域5. 数字摄影测量学的前景展望三、教学重点与难点1. 教学重点：数字摄影测量学的定义、发展历程、基本原理和基本操作方法。
2. 教学难点：数字摄影测量学的原理和操作方法在实际工程中的应用。
四、教学方法1. 讲授法：讲解数字摄影测量学的定义、发展历程、基本原理和基本操作方法。
2. 案例分析法：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
3. 实践操作法：引导学生进行数字摄影测量学的实际操作。
五、教学准备1. 教材或教学资源：《数字摄影测量学》等相关教材或教学资源。
2. 投影仪或白板：用于展示PPT或教学案例。
3. 计算机和投影仪：用于实际操作演示。
4. 摄影测量仪器：如数码相机、三脚架等。
六、教学过程1. 引入新课：通过展示数字摄影测量学的实际应用案例，引发学生兴趣，引出本节课的主题。
2. 讲解基本概念：讲解数字摄影测量学的定义、发展历程和基本原理。
3. 演示操作方法：利用投影仪或白板，演示数字摄影测量学的基本操作方法。
4. 实践操作：学生分组进行数字摄影测量学的实际操作，巩固所学知识。
5. 案例分析：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例，引导学生学会运用所学知识解决实际问题。
6. 总结与反思：对本节课的内容进行总结，引导学生反思学习过程中的不足，提出改进措施。
七、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 实践操作：评价学生在实践操作中的技能水平和解决问题的能力。
3. 课后作业：检查学生的课后作业，了解学生对课堂内容的掌握情况。
八、教学拓展1. 数字摄影测量学在工程领域的应用：如建筑设计、土地管理、矿产资源调查等。
使用数字摄影测量进行三维建模的步骤与技巧
使用数字摄影测量进行三维建模的步骤与技巧随着技术的不断发展，数字摄影测量被广泛应用于城市规划、建筑设计、文化遗产保护等领域。
通过使用数字摄影测量技术，我们可以在短时间内获取高精度的三维数据，从而实现三维建模。
本文将介绍数字摄影测量进行三维建模的步骤和技巧。
第一步，选择合适的设备和材料。
在进行数字摄影测量之前，我们需要准备好合适的设备和材料。
首先，需要一台高分辨率、高像素的数码相机，以保证拍摄的照片质量。
其次，需要一个稳定的三脚架，用于固定相机，避免拍摄过程中的晃动。
此外，还需要一条高精度的测量尺，用于测量实际场景中的尺寸。
第二步，选择合适的拍摄角度。
在进行数字摄影测量时，拍摄角度的选择非常重要。
要尽可能地避免透视畸变和遮挡。
因此，在选择拍摄角度时，应该尽量选择对称、稳定的位置，并确保摄像机与被拍摄物体之间的垂直角度为90度。
第三步，拍摄照片。
在进行数字摄影测量时，需要拍摄大量的照片，以覆盖被测对象的各个角度和细节。
为了确保测量的准确性，应该保持拍摄过程中相机的稳定，并在不同角度和距离上进行多次拍摄。
第四步，图像处理。
拍摄完照片后，需要对其进行图像处理。
首先，需要对照片进行校正，以去除透视畸变和图像畸变。
其次，需要对照片进行配准，以达到像素级的匹配。
最后，需要对照片进行融合，以生成完整的三维模型。
第五步，模型生成。
在图像处理完成后，可以使用特定的软件生成三维模型。
通常，这可以通过将配准后的照片导入三维建模软件中来实现。
在建模过程中，需要调整模型的参数和细节，以达到预期的效果。
第六步，模型优化。
生成的三维模型可能存在一些不完善或不准确的部分。
因此，在进行模型优化之前，需要对其进行检查和修复。
可以使用各种修复工具和算法，如纹理映射、拓扑修复等，以改善模型的质量和外观。
第七步，模型应用。
生成的三维模型可以应用于多个领域和用途。
例如，可以将其用于城市规划中的场景演示和模拟，以帮助规划师和决策者更好地理解和分析城市环境。
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。
数字摄影测量复习题
1、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。
2、数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：(1)它处理的原始信息不仅可以是像片，更主要的是数字影像(如SPOT影像)或数字化影像；(2)它最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终将只是通过计算机及其相应外部设备，特别是当代，工作站的发展为数字摄影测量的发展提供了广阔的前景；(3)其产品是数字形式的，传统的产品只是该数字产品的模拟输出。
(4)十分强调自动化或半自动化，即应用计算机视觉(包括：计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等)的理论与方法，自动或半自动地提取所摄对象的信息。
3、什么是数字影像：数字图像(影像)是一个整数矩阵，其中的每个元素表示其下标所指位置处物体电磁波辐射的强度。
4、数字影像获取方式：a．数字式传感器对目标拍摄b．将光学影像数字化5、采样：将传统的光学影像数字化得到的数字影像，或直接获取的数字影像，不可能对理论上的每一个点都获取其灰度值，而只能将实际的灰度函数离散化，对相隔一定间隔的“点”量测其灰度值。
这种对实际连续函数模型离散化的量测过程就是采样。
6、采样定理：为了避免混淆现象，选取采样间隔△×时应使满足1/(2△×)≥fl，或△×≤1/(2fl)，这就是Shannon采样定理，即当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。
此时称fl为截止频率或奈奎斯特(Nyquist)频率。
7、采样间隔如何确定：8、信噪比与采样孔径的关系（填空）：采样孔径越大，信噪比越高，但采样孔径太大，则降低影像分辨率及精度。
9、影像灰度的量化：影像灰度的量化是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。
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。
数字摄影测量学讲义
数字摄影测量学教案西安科技大学测量工程系第一篇 摄影测量基础第一章 绪论主要内容：摄影测量学的定义，摄影测量学的分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量的成图方法，摄影测量的成图作业工序，摄影测量的发展历程。
重点：摄影测量学的定义、分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量测图方法，摄影测量的发展历程。
难点：学时安排：授课 2，实验 0。
一、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。
二、分类：(一)、按研究对象：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧交向摄影测量等倾摄影测量等偏摄影测量正直摄影测量非地形摄影测量地形摄影测量 1、地形摄影测量：研究的对象是地区表面的形态，以物体与构像之间的几何关系为基础，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。
2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量，顾名思义，研究的对象在体积和面积上较小，摄影机到摄影目标的距离较近，一般小于300m ，测量的精度相应地要求较高。
基本理论也是根据物体与构像之间的几何关系，但在处理技术上有着其特殊性。
测量成果乃是表示研究对象的一系列特征点的三维坐标值，即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。
(二)、按摄影站的位置：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧水中摄影测量地面摄影测量航空摄影测量航天摄影测量1、航天摄影测量 ：利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。
2、航空摄影测量：指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，目的在于测绘地形图。
3、地面摄影测量：包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。
前者在测绘特殊地区的地形图时常采用，后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。
4、水中摄影测量是将摄影机置于水中，对水下地表进行摄影以绘制水下地形图，这属于双介质摄影测量。
三、摄影测量要解决的基本问题：将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。
四、航空摄影测量绘制地形图的方法：⎪⎩⎪⎨⎧全能法微分法分工法综合法)(1、综合法：是摄影测量和地面地形测量相结合的测图方法。
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。
数字摄影测量
数字摄影测量：解析摄影测量的进一步发展是数字摄影测量。
从广义上讲，数字摄影测量是指从摄影测量与遥感所获取的数据中，采用数字摄影影像或数字化影像，在计算机中进行各种数值、图像和图像处理，以研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字化产品和目视化产品。
计算机辅助测图：数字测图，是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪，进行数据采集和数据处理，测绘数字地图，制作数字高程模型，建立测量数据库。
影像数字化测图：是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉代替人眼进行立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。
数字摄影测量分类：1.计算机辅助测图2.影像数字化测图：混合数字摄影测量全数字摄影测量（通用全数字摄影测量和实时摄影测量）全数字摄影测量的若干典型问题：辐射信息、数据量、速度与精度、影像匹配、影像解译一个完整的机助测图系统包括：数据采集、数据处理与数据输出矢量数据采集主要过程：内定向、相对定向、绝对定向、输入参数（基本参数：如测图比例尺、图廓坐标、测图窗口参数等）、输入属性、地物量测、联机编辑、结束属性码编码，按地形图图式编码分为：顺序编码、类别编码菜单输入：仪器面板菜单；数字化仪菜单：屏幕菜单：属性码表ACL ：在对每一地物进行采集前，输入其属性码。
如不输入新的属性码，系统自动取前因而在外存中是固定长度的记录，可以随机存取坐标表CL：量测数据每一点的三维坐标（X，Y，Z）是数字测图数据的主体，后面的都是链接指当量测地物第一点时，要将该点在坐标表中的行号填入属性码表中的首点指针项，以后各点则应将其在坐标表中的行号填入前一点的后向指针。
以后可以通过ACL中的首点指针可以从坐标表中取出该地物的第一点，然后由第一点的后向指针取出第二点，依此类推取出该地物的全部点。
为了方便绘图，设置了连接码，表明每一点与前一点绘图的连接方式。
C= 1，不连接C= 2，直线连接C= 3，曲线连接如果双向检索，还应设立fp，记录其前一点在坐标表的行号，并在属性表中增加一终点指针，当量测最后一点时将其点序号记入终点指针项，就可以实现双向检索，此时首点的前向指针给以特殊标志。
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。
数字摄影测量期末考试试题
数字摄影测量期末考试试题# 数字摄影测量期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 数字摄影测量中，影像的几何纠正通常采用哪种方法？A. 线性纠正B. 非线性纠正C. 透视纠正D. 仿射纠正2. 下列哪项不是数字摄影测量的特点？A. 高精度B. 高效率C. 低成本D. 易于操作3. 在数字摄影测量中，立体观测需要至少几张影像？A. 1张B. 2张C. 3张D. 4张4. 数字摄影测量中，用于获取地面点三维坐标的方法是：A. 单点定位B. 多点定位C. 立体定位D. 空间定位5. 以下哪个软件不是用于数字摄影测量的？A. AutoCADB. ERDAS IMAGINEC. Photogrammetry SuiteD. ArcGIS## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述数字摄影测量与传统摄影测量的主要区别。
2. 解释什么是数字正射影像图（DOM）及其应用领域。
3. 描述数字摄影测量中，影像匹配的基本原理和方法。
## 三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设在数字摄影测量中，已知两个相邻影像的基线长度为100米，两影像的飞行高度为2000米。
如果两影像的像元大小为0.1米，请计算立体观测的视差。
2. 给定一个数字摄影测量项目，已知地面点A的像点坐标为(300, 200)，像点B的像点坐标为(320, 220)，基线长度为50米，像点A和B的视差为5像元。
假设像点A和B的地面真实位置相同，请计算点A 的地面坐标。
## 四、论述题（共20分）1. 论述数字摄影测量在现代城市规划中的应用及其重要性。
请注意，以上试题仅为示例，实际考试内容可能会有所不同。
考生在准备考试时应参考课程大纲和教材，确保对数字摄影测量的理论知识和实践技能有充分的掌握。
数字摄影测量基本概念
一、名词1.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、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论方法，从影像中提取所摄对象用数字表达方式表达的几何和物理信息的摄影测量分支学科。
2.影像数字化测图（数字摄影测量）：是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。
3.图板定向：目的是建立空间坐标系与绘图坐标系之间的变换关系4.裁剪：所有图形必须绘在轮廓线之内，或是一定范围的区域不允许一部分图形被绘出，前者称为窗口外裁剪，后者称为窗口内裁减。
5.DTM6.DEM7.DHM8.不规则三角网:9.数字影像：数字影像是一个灰度矩阵，矩阵的每个元素是一个灰度值，对应着光学影像或实体的一个微小区域，称为像元。
各像元的灰度值代表其影像经采样和两伙了的“灰度级”。
10.数字影像量化：影响的灰度量化是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。
11.影像重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g（x，y）的数值时就需要进行内插，此时称为重采样，即在原采样的基础上再进行一次采样。
12.数字影像的内定向：为了从数字影像中提取几何信息，必须建立数字影像中的像元素与所摄物体表面相应的点之间的数学关系。
13.*空间后方交会的直接解：（空间后方交会即由物方已知若干控制点以及相应的像点坐标，解求摄站坐标与影像的方位。
）空间后方交会必须已知方位元素的初始值，进行迭代解算，而摄影测量影像没有物方坐标方位初始值，必须建立新的空间后方交会的直接解法14.核线：核面与影像面交线称为~~。
（同名像点必定在同名核线上）15.比特分割：就是用于确定哪几位比特是信号，哪几位是噪声。
就是将量化后的数据分成不同的比特位，依次取出某一比特上的值（0或1）形成二值图像。
16.特征：影像灰度曲面的不连续点。
17.线特征：是指影像的“边缘”与“线”18.影像分割：~就是将影像分割成若干个子区域，每个子区域都有一定的均匀性质，对应于某一物体或物体的某一部分。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字摄影测量定义一：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，提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。
数字摄影测量定义二：基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝影像、数字影像或数字化影像）提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。
数字摄影测量的基本范畴：确定被摄定对象的几何和物理属性，即量测和理解。
计算机辅助测图：以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存储、处理和显示。
一个完全的机助测图系统包括数据采集、数据处理和数据输出三部分。
数据采集主要过程：1）像片的定向，在解析测图仪上要进行解析内定向、相对定向和绝对定向或一步定向，在机助的立体坐标仪也要经过上诉定向。
2）像片定向后，要输入一些基本参数，如测图比例尺、图幅的图廓点坐标、测图窗口参数。
3）为了形成最终形式的库存数据，必须给不同的坐标（地物）以不同的属性代码（特征码），因而从测量每一个地物之前必须要输入属性码。
4）逐点量测地物上的每一个应记录点，或对地物、地貌（等高线等）进行跟踪，由系统确定点的记录与否。
5）当发现错误时进行联机编辑，包括删除、修改、增补等功能，不过联机编辑不宜过多以免降低测图仪利用效率。
6）所测数据以图形方式显示在计算机屏幕上，以便监测量测结果的正确与否。
为快速确定需要编辑的地物，在数据采集时要建立屏幕检索表（作用）。
数字地面模型（DTM）：是地形表面形态多种信息（地形、环境、土地利用、人口分布等）的一种数字化表示。
数字表面模型（DSM）：包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的数字高程模型数字高程模型DEM：一个地理信息数据库的基本内核，若只考虑DTM的地形分量，则为DEM。
表示区域D上的三维数字向量序列。
V i （X i,Y i,Z i）,i 1,2...n 其中，（X,Y）是平面坐标,Z 是（X i,Y i） D 点对应的高程。
DEM的表现形式：1）规则矩形格网（GRID）：利用一系列在X，Y方向上都是等间隔排列的地形点的高程Z 表示地形，形成一个矩形格网DEM。
优点：存贮量小（可压缩）, 便于存取和管理：缺点：有时不能准确表示地形的结构和细部2）不规则三角网（TIN）: 若将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形，构成一个不规则三角网.优点：能较好地顾及地面的点、线特征，表示复杂地形比规则格网精确；缺点：数据量大，数据结构复杂，管理不便.3）GRID-TIN 混合网：综合运用规则格网和不规则三角网来表示地形，一般地区使用矩形网数据结构，沿地形特征则附加三角网数据结构。
渐进采样：先按照预定的比较稀疏的间隔进行采样，获得一个比较稀疏的格网，然后分析是否需要对格网进行加密。
逐点内插法：以每一待定点为中心，定义一个局部函数去拟合周围的数据点，生成DEM的过程：1、建立局部坐标：对DEM每一个格网点，从数据点中检索与该DEM格网点对应的几个分块格网中的数据点，将坐标原点移至该DEM格网点P（Xp，Yp）2、选取临近数据点，以待定点P为圆心，R为半径作圆，凡落在圆内的数据点即被选用。
3、列出误差方程式（采用二次曲面作为拟合曲面）V =Ax^2+Bxy+Cy^2 +Dx+ Ey+F Z4、计算每一数据点的权（数据点到待定点的距离）, 反映了该点与待定点相关程度（距离d 越小，对待定点影响越大，则权越大）。
5、法化求解X （M T PM ）1M T PZ因为p 位于原点（x,y 均等于0），系数F 是待定点内插高程值ZP 数字地面模型的应用：1）、基于矩形格网的DEM多项式内插：双线性多项式/ 双曲面内插、双三次多项式内插（三次曲面）；2）等高线的绘制：等高线跟踪、等高线光滑（曲线内插）3）立体图透视；4）坡度、坡向的计算；面积、体积的计算；单片修测；数字微分纠正单片修测步骤：1、进行单张像片空间后方交会，确定像片的方位元素2、量测像点坐标（x,y ）；3 、取一高程近似值Z0;4、将（x,y ）与Z0代入共线方程，计算出地面平面坐标近似值（X1,Y1）；5、将（X1,Y1）及DEM内插出高程Z1;6、重复步骤4、5，直至（X i 1,Y i 1,Z i 1 ）与（X i,Y i,Z i ）之差小于给定的限差角度判断法建立TIN：当已知三角形的两个顶点（一条边）后，利用余弦定理计算备选第三顶点为角顶点的三角形内角大小，选择最大值对应的点为第三点。
角度判断法建立TIN 步骤为：1、将原始数据分块，以便检索所处理三角形邻近点，不必检索所有数据。
2、确定第一个三角形：离散点中选取一点A 作为第一点，在其附近选取距离最近的一点B 为第二点，对附件的点C 利用余弦定理C为第三点.3、三角形的扩展：由第一个三角形向外扩展，将全部离散点构成三角网，并保证三角网没有重复、交叉的三角形。
向外扩展处理、重复与交叉的检测。
原则：每一次新增的两条边，按角度最大的原则向外扩展，并进行是否重复的检测。
4、所有生成的三角形的新生边均经过扩展处理时，则全部离散的数据点被连成一个不规则三角网DEM.数字影像：像点坐标和每个像点的灰度分布都是用离散数据表示的图像，本质上是一个灰度矩阵。
数字影像的获取：（1）采样：图像空间分布范围的离散过程（获取像素）——对现实空间场景（坐标的）离散化形成数字化表示的过程。
（也就是用空间上部分点的灰度值代表图像，这些点称为采样点（：由连续灰度函数到离散数字图像）（2）量化：连续灰度函数幅值的离散过程（获取灰度）——将采样得到的影像密度按照一定的规则转换为灰度值的过程。
采样定理（作用）：当采样间隔能使在函数g（x）中存在的最高频率中每周期取两个样时，则根据采样数据可以恢复原函数g（x ）。
数字影像重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g（x,y）的数值时就需进行内插，此时称为重采样，即在原采样的基础上再一次采样。
（由离散数字图像到原始连续灰度函数）重采样的方法：1、最邻近法——最邻近法重采样的卷积核是一个盒状函数，直接取与p（x,y）点位置最近像元N 的灰度值为该点的灰度作为采样值，N为最近点。
2、双线性插值法：卷积核是一个三角形函数，与sinc 有一定的相似性。
3、双三次卷积法：卷积核利用三次样条函数，更接近于sinc 函数。
相对定向：一张影像的局部同另一张影像的局部匹配的过程相关定向目的：恢复立体像对在成像瞬间的相对方位，使同名光线对对相交，形成与实际场景相似的几何模型，可分为连续像对相对定向和单独像对相对定向。
核线影像：对立体像对两原始数字影像进行重采样，使影像扫描行与核线重合，并使同名核线的影像扫描行的序号相同。
核线几何关系解析分类（确定同名核线的方法）：（1）基于数字影像几何纠正的核线解析关系：将倾斜像片上核线投影纠正到水平像片对上，求得水平像片对上的同名核线。
（2）基于共面条件的核线解析关系：直接从核线定义出发，不通过水平像片作为媒介，直接在倾斜像片上获取同名核线。
有理多项式系数（RPC）文件中90 个参数——80 个有理多项式系数，10 个规则化参数。
点特征：指影像上具有确定的、明显表现的像点点特征提取算子的基本思想过程：（1）计算各个像元的兴趣值（2）给定经验值并选取候选点——将兴趣值大于该阈值的点作为候选点，阈值的选择应以候选点中包括所需要的特征点，而又不包含过多的非特征点为原则。
（3）抑制局部非最大——选取候选点中的极值点作为特征点。
在一定大小的窗口内（可不同于兴趣值计算窗口），将候选点中兴趣值不是最大者去掉，仅留下一个兴趣值最大者，该像素为一个特征点。
点特征提取算子分类：1、Moravec算子基本思想：在四个主要方向上，选取具有最大- 最小灰度方差的点作为特征点。
2、F?rstner 算子基本思想：通过计算各像素的Roberts 梯度和像素（c,r）为中心的一个窗口的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。
3、Harris 算子：该算法通过分析一定窗口内与自相关函数相联系的矩阵M提取角点。
4、SUSAN算子：通过统计圆形模板内符合要求的像素数目（一个积分过程）检测角点5、SIFT 算子：——概念：是一种基于尺度空间的、对图像缩放、旋转甚至是仿射变换保持保持不变性的图像局部特征描述算子。
SIFT 算子特点：1 ）SIFT 特征是图像的局部特征，其对旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性，提高了影像匹配的稳定性；2）独特性好，信息量丰富，适用于在海量特征库中进行快速、准确的匹配；3）多量性，少数几个物体也可以产生大量的SIFT 特征向量；4）高速性，经优化的SIFT 匹配算法甚至可达到实时的要求；5）可扩展性，可方便的与其他形式的特征向量进行联合。
SIFT 算子的主要步骤：（1）建立尺度空间，并在尺度空间中寻找极值点；（2）关键点的精确定位；（3）确定关键点的主方向；（4）关键点描述线特征提取算子：线特征提取算子是指运用某种算法使图像中的“线”更为突出的算子，通常也称边缘检测算子线特征提取算子种类：1）梯度算子——对于一给定的阈值T，当时，则认为像素（i,j ）是边缘上的点2）Roberts 梯度算子、Prewitt 梯度算子、Sobel 梯度算子3）方向差分算子4）方向二阶差分算子——影像中点特征或者线特征点上的灰度与其周围或两侧影像灰度平均值差别较大使用5）拉普拉斯算子6）高斯-拉普拉斯算子——概念：在提取边缘时，利用高斯函数先进行低通滤波，然后再利用拉普拉斯算子进行高通滤波并提取零交叉点的方法。
7）Canny算子——低错误率、最优定位、检测点与边缘点一一对应8）Hough变换——用于检测图像中直线、圆、抛物线、椭圆等能够用一定函数关系描述的曲线。
影像分割：根据物体区域内部具有同一性，把一幅影像分为若干子区域，每一个区域对应于某一物体或者物体的某一部分影像相关：利用两个信号的相关函数，评价它们的相似性以确定同名点。
数字相关：利用计算机对数字影像进行数值计算的方法完成影像的相关（匹配）。
影像金字塔是由原始影像按照一定规则生成的由细到粗不同分辨率的影像集。
金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔。
高层-低频信息-保证可靠性；底层-高频信息- 保证精度。
课本185 影像匹配的实质：在两幅（多幅）影像之间识别同名像点，其是计算机视觉以及数字摄影测量的核心问题。
影响匹配基本算法：1、相关函数测度——：计算比较简单，没有考虑灰度畸变和几何变形的影响。