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《摄影测量学》第5讲-航摄像片的比例尺PPT课件
1 f mH
在像片倾角很小、地形起伏不 大时， H取平均航高，可以看 成是像片的概略比例尺。
No Image
1 f mH
1：2000
1：12000
1：35000
• 对于同一个航摄相机，相对航高决定了像片比例尺。 • 像片的成图比例尺大体上和像片比例尺相当。
Calculation：
An aerial camera has a 23cm square film format and a 100mm focal length lens.
②像主点的像比例尺 此时
No Image
No Image
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
②像主点的像比例尺
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No
No
像主点沿主横线方向比例尺
Image
Image
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像主点沿主纵线方向比例尺
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
关系？ 地面辅助坐标系
已知
Z G
ZT
X
YT
G
A
地面点
大地坐标系
OT
O
Y
XT
G
复 习 Review
•研究历程（Approach） Step2：描述坐标系之间的关系
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系？
像空间坐标系 关系？
地面辅助坐标系 已知
大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素
外方位元素
线元素： XS、YS、ZS
x、、 角元素： 、 y、 、 、v
复 习 Review
摄影测量学第三章像点位移与方向偏差PPT课件
02
它反映了地物在像片上的位置变 化，是立体观察和量测的基础。
像点位移的原因和影响
原因
摄影中心与投影中心的不重合是导致像点位移的主要原因。
影响
像点位移会影响立体观察的效果和量测精度，因此需要进行 校正。
像点位移的测量和计算
测量方法
可以采用立体量测仪进行像点位移的 测量，通过比较同名像点的位置差异 来获取位移值。
课程目标和意义
掌Hale Waihona Puke 像点位移和方向偏差的概念、 产生原因及对摄影测量精度的影
响。
学习如何减小像点位移和方向偏 差的方法，提高摄影测量的精度。
通过案例分析，加深对像点位移 和方向偏差的理解，提高解决实
际问题的能力。
02 像点位移
像点位移的定义
01
像点位移是指摄影像片上同名像 点在立体观察时，由于摄影中心 与投影中心的不重合而产生的移 动。
在实际应用中，可以采用先进的摄影测 量技术和方法，如数字摄影测量、自动 化测图等，以提高测量精度和效率。
通过建立数学模型，将像点位移和方 向偏差对测量结果的影响进行量化， 以便进行误差分析和精度评估。
05 实际应用案例
航空摄影测量中的像点位移和方向偏差
航空摄影测量是利用航空器上安装的摄像设备，对地面物体进行拍摄，然后通过处理这些照 片来获取地形信息的方法。在航空摄影测量中，像点位移和方向偏差是常见的问题，它们会 对测量结果造成影响。
三维重建中的像点位移和方向偏差处理
三维重建是指利用多张照片或者多个角 度的影像来重建物体三维表面的方法。 在三维重建中，像点位移和方向偏差的
处理也是非常重要的。
像点位移和方向偏差会导致重建的三维 模型与实际物体存在偏差，影响重建结 果的精度和可靠性。因此，需要进行一
它反映了地物在像片上的位置变 化，是立体观察和量测的基础。
像点位移的原因和影响
原因
摄影中心与投影中心的不重合是导致像点位移的主要原因。
影响
像点位移会影响立体观察的效果和量测精度，因此需要进行 校正。
像点位移的测量和计算
测量方法
可以采用立体量测仪进行像点位移的 测量，通过比较同名像点的位置差异 来获取位移值。
课程目标和意义
掌Hale Waihona Puke 像点位移和方向偏差的概念、 产生原因及对摄影测量精度的影
响。
学习如何减小像点位移和方向偏 差的方法，提高摄影测量的精度。
通过案例分析，加深对像点位移 和方向偏差的理解，提高解决实
际问题的能力。
02 像点位移
像点位移的定义
01
像点位移是指摄影像片上同名像 点在立体观察时，由于摄影中心 与投影中心的不重合而产生的移 动。
在实际应用中，可以采用先进的摄影测 量技术和方法，如数字摄影测量、自动 化测图等，以提高测量精度和效率。
通过建立数学模型，将像点位移和方 向偏差对测量结果的影响进行量化， 以便进行误差分析和精度评估。
05 实际应用案例
航空摄影测量中的像点位移和方向偏差
航空摄影测量是利用航空器上安装的摄像设备，对地面物体进行拍摄，然后通过处理这些照 片来获取地形信息的方法。在航空摄影测量中，像点位移和方向偏差是常见的问题，它们会 对测量结果造成影响。
三维重建中的像点位移和方向偏差处理
三维重建是指利用多张照片或者多个角 度的影像来重建物体三维表面的方法。 在三维重建中，像点位移和方向偏差的
处理也是非常重要的。
像点位移和方向偏差会导致重建的三维 模型与实际物体存在偏差，影响重建结 果的精度和可靠性。因此，需要进行一
第3章 摄影测量学
从几何上理解, 摄影机是一个四棱锥
体 , 其顶点就是摄影机物镜的中心 S,
其底面就是 摄影机的成像平面(影像) , 如图 3 -13 所示。 摄影中心到成像面
的距离称摄影机的焦距 f , 摄 影中心到
成像面的垂足o 称为像主点 , So 称为 摄 影机 的主光 轴。 主点离影像中心
点的 位置x0 、y0确定了像主点在影像
上的位置。 f、 x0 、 y0 一起称为摄影 机的内方位元素。
内方位元素可以通过摄影机检校 ( 在计算
机视觉中称为标定) 获得。 测量专用的摄影 机在出厂前由工厂对摄影机进行过检校 , 其 内方位元素是已知的, 则称为量测摄影机 , 否 则称为非量测摄影机。 作为量测的光学摄影机还有一个很重要的
2 . 人造立体观测的条件与立体观测方法
利用两张具有重叠度的影像进行人造立体观测的条件是 : (1) 分像, 即左眼只能看左影像 ,右眼只能看右影像, 而不能同时看到;
(2)左右影像必须平行眼睛基线, 即不能上下岔开, 按摄影测量的术语则称 :
没有上下视差( y-parallax )。 满足上述条件进行立体观测 , 最常用的方法有 : 1) 通过光学系统(如立体反光镜) 2) 互补色法(anaglyph)
3 .1 概 述
3 .1 .1 什么是摄影测量学
摄影测量是一门通过摄影 , 对所获得的影像进行测量 (特别是测绘 国家基本比例尺地形图)的学科。
它的基本原理来自测量的交会方法。
摄影测量是在物体前的两个已知, 然后在室内利用摄 影测 量仪器 量
地面 分辨 率”就是一个像元所
对应地面(地面元) 的大小 , 因此 地面元越小 , 影像的分辨率越 高
3 .2 .4 摄影机的外方位元素
《摄影测量测》课件
4 其他应用领域
摄影测量测可用于测量建筑物的尺寸、 形态和变形等，为建筑设计和维护提供 便利。
摄影测量测还广泛应用于城市规划、环 境保护、灾害监测等各行业领域。
结论
摄影测量测对我们的意义不可忽视。它为我们提供了准确的地理信息，支持各行业的决策和规划。
未来，随着技术的不断发展，摄影测量测将在更多领域得到应用，为人类的发展做出更多贡献。 感谢大家参与本次摄影测量测的PPT课件学习，希望对大家有所启发和帮助。
《摄影测量测》PPT课件
欢迎大家来到本次摄影测量测的PPT课件。今天我们将介绍摄影测量测的基础 知识、方法、数据处理以及应用领域。让我们一起探索摄影测量测在地理信 息领域的重要性和未来发展前景。
介绍
什么是摄影测量测？摄影测量测是利用相机、经纬仪、测距仪等设备通过测量影像几何信息来推 算实地地物位置和形态的一门高科技技术。
基本原理
摄影测量测基于相机的 光学成像原理，通过测 量影像中的几何信息推 算地物位置和形态。
主要内容
摄影测量测的主要内容 包括摄影测量测仪器、 方法和数据处理等方面。
摄影测量测的仪器和设备
相机
航空摄影机是摄影测量测中最常用的工具，用 于获取地物的影像。
经纬仪
经纬仪用于测量相机在空间中的姿态，为影像 几何校正提供基础。
测距仪
测距仪用于测量地面上地物与相机的距离，为 影像测量提供距离信息。
其他仪器和设备
除相机、经纬仪和测距仪外，还有其他辅助设 备，如航空平台、GPS等。
摄影测量测的方法
1
后方交会法
2
通过已知地物的三维坐标和对应影
像上的投影坐标，调整相机的姿态
参数。
3
尺法，还有其他影像处理和几何推
《摄影测量学》PPT课件
7-4 航测立体测图作业工序流程
精选ppt
6
目录
第八章 数字地面模型概述
第九章 像片纠正、正射投影技术及综合法测图
9-1 像片纠正的概念与分类 9-2 透视投影变换纠正（常规纠正） 9-3 数字纠正 9-4 综合法测图
精选ppt
7
目录
第十章 数字摄影测量基础知识
10-1 10-2 10-3 10-4
精选ppt
17
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
⑸ p车架 带动右像片相对左像片作x方向运动（左片不动） 带动p读数装置（0.01mm）
⑹ q车架 带动右光路相对左光路作y方向运动（左光路不动） 带动q读数装置（0.01mm）
⑺ 像片盘
18cm×18cm 或23cm×23cm
坐标量测精度达1µm
具有坐标自动记录功能
2、 解析立体测图仪（使用立体坐标量测功能）
1833年，惠斯通（英）证实，人眼的分辨远近的本 质是生理视差。
设远近不同的两点A、B在人眼视网膜上产生的生理 视差为σ
BAb1a1b2a2
BA0 BA0 BA0
感B 觉 近 A远
rBrA
感B 觉 远 A近
rBrA
感A 觉 、 B等远近 rBrA
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10
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
精选ppt
18
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
⑻ 照明设备 一般使用透明正片或负片
精选ppt
19
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
2、立体坐标量测作业过程 ⑴ 像片归心 使像平面上坐标系
《摄影测量基础知识》课件
摄影测量基本原理包括相对定 向、绝对定向、影像立体模型 构建、影像测量及精度分析。
摄影测量的数据获取
摄影测量的设备 摄影测量的数据处理流程
摄影测量中的摄影参数
航空及卫星遥感影像、数字相机、扫描影像仪等。
包括相对定向、绝对定向、立体模型构建、三维 测量以及误差分析和精度评价。
包括焦距、主距、透镜畸变、像点坐标等。
摄影测量的数据处理
数据处理方法
数字摄影测量使用计算机对影像 进行处理，包括同名点测量、影 像匹配、立体三角测量、DEM生 成等。
错误分析和精度评价
摄影测量中的误差来源包括影像 畸变、摄影量测误差和DEM精度 误差等，需要进行错误分析和精 度评价。
摄影测量的应用
摄影测量在地图制图、建筑设计、 环境监测、城市规划等领域上都 有广泛的应用。
摄影测量基础知识
本PPT课件将介绍摄影测量的基础知识，包括定义、基础原理、数据处理、应 用以及未来趋势和影响。
什么是摄影测量
1 定义
2 作用
摄影测量是一种基于摄影 的测量方法，用于从影像 中测量物体的坐标、形状、 大小和位置等特征。
摄影测量可用于制作高精 度地图、评估路网、监测 建筑物变形、计算土地利 用、测量水体面积等众多 领域。
3 应用
摄影测量广泛应用于地理 信息、测绘、城市规划、 环境监测、农业等领域。
摄影测量的基础知识
光学基础知识
摄影测量需要了解光学基础知 识，例如相机的光学结构、感 光几何基础知 识，例如坐标和距离的计算、 三角形成像原理、投影变换等。
摄影测量的基本原理
1
最新进展
数字化、智能化、自动化、精确化是摄
未来趋势
2
影测量技术的最新趋势，立体匹配和对 象提取等技术将得到更广泛的应用。
摄影测量学ppt课件
33
Virtuozo NT数字摄影测量工作站工作流程
34
本章思考题
什么是数字相关？ 什么是数字摄影测量？全数字摄影测量？ 什么是影像相关？什么是影像匹配？ 获取数字化影像有哪几种途径？数字化过 程包括？ 什么是采样、量化？ 什么是影像分割？ 什么是同名核线？什么是核线相关？
35
N 1
u
gg
u
v
g g 1
u
v
gv2
gu2
(Gi, j1 Gi1, j )
ji
gv2
(Gi, j Gi1, j1)
ji
(guv )
(Gi, j1 Gi1, j )(Gi, j Gi1, j1)
Z
S1
22
2. 匹配窗口的构成
传统的影像匹配中，以影像窗口中心为匹配点。
跨接法的匹配窗口将两个窗口连接起来构成一个匹配窗口。
其中一个特征可以是已经匹配的特征 Fb，也可以是待匹配的
特征 ；另一个是待匹配的特征。
S2
S2
Z
Z
S1
S1
Fb Fe
Fb
Fe
这种窗口是随着影像的纹理结构而变化的。
23
1跨)待接匹法配匹的配特窗征始口终的位特于点边缘，不是窗口的中心；
以 x0为阈值, 将窗口内的影像分为大于 x0
和小于 x0 两个区域,区域的边界形成了
频
边缘.
数
不理想的 直方图
x0
x灰度
17
2. 梯度算子
一个灰度函数 f ( x0 , y0 )在坐标 (x0 , y0 ) 上的梯度：
f
G
(整理版)摄影测量学(武大)07袁修孝
卫星遥感技术
卫星遥感技术是利用卫星搭载的 传感器获取地球表面信息的一种
技术。
卫星遥感技术具有覆盖范围广、 信息量大、实时性强等特点，广 泛应用于环境监测、城市规划、
资源调查、气象预报等领域。
卫星遥感技术包括卫星平台、传 感器、数据处理和信息提取等多 个环节，能够提供多尺度、多分
辨率的地理信息数据。
(整理版)摄影测量学(武大)07袁修 孝
contents
目录
• 摄影测量学概述 • 摄影测量学的基本原理 • 摄影测量学的技术与方法 • 摄影测量学的实践与应用 • 摄影测量学的未来发展与挑战
01 摄影测量学概述
摄影测量学的定义与特点
摄影测量学的定义
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取目标几何和物理信息的一门科学。它 利用摄影影像获取目标的三维坐标、形状、大小、运动状态等信息，经过处理 和解析，为各领域提供可靠的数据支持。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
优化算法和技术
不断研究和优化摄影测量的算法和技术，提高数据处理和分析的 精度和效率。
多平台和多角度观测
利用多种平台和多角度观测技术，获取更加全面的数据信息，提高 测量精度。
集成化数据处理
将摄影测量与其他相关技术进行集成，形成一套完整的数据处理和 分析系统，提高工作效率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
土地资源调查中的应用
01
02
03
土地利用调查
摄影测量技术能够快速获 取大范围土地的利用现状， 为土地资源管理和规划提 供基础数据。
土地变更监测
通过定期的摄影测量，可 以监测土地利用的变化情 况，及时发现非法占用和 破坏土地资源的行为。
(武汉大学)摄影测量学教学课件-第五章-第四节-最小二乘法影像匹配
i
x y
2 2
= a
+ a1x + a
y y
= b 0 + b1 x + b
《数字摄影测量学》
为了进一步提高其可靠性与 精度,例如,附带共线条件 的最小二乘相关以及与VLL法 结合的最小二乘影像匹配方 法都得了广泛的研究
三 仅考虑辐射的线性畸变的最小二 乘匹配——相关系数
g1(x, y) + n1 = h0 + h1g2 (x, y) + g2 + n2
2.几何畸变
摄影机方位不同所产生的影像的透 视畸变 影像的各种畸变 竖直航空摄影的情况下,地形高差则是 几何畸变的主要因素
最小二乘影像匹配的基本思想
在影像匹配中引入这些变 形参数,同时按最小二乘 的原则,解求这些参数,
二. 单点最小二乘影像匹配
两个二维影像 之间的几何变 形,不仅仅存在 着相对移位还存 在着图形变化
法方程式
nh 0 + ( ∑ g 2 ) h1 =
∑g
2
1
( ∑ g 2 ) h 0 + ( ∑ g 2 ) h1
h h
1
∑g =∑g g
2 1
2
1
∑g
1 g )h
2 2
= =
∑
( 1 ( n
g
∑
1
∑
g g
2 1
g )
2
2
n n
∑ ∑
2
g g
2
ห้องสมุดไป่ตู้
2 2
g
0
∑
∑
g
(
∑
2
1
)
对g1,g2中心化处理
摄影测量学第六章航带法空中三角测量PPT课件
03
航带法空中三角测量技术还可以用于生态保护和环境监测，为环境保护和治理 提供数据支持。
军事侦察与情报获取
军事侦察与情报获取是航带法空中三角测量的重要应用之一。该技术可以用于获 取敌方阵地、军事设施和战略要地的详细信息，为军事决策和行动提供重要支持 。
航带法空中三角测量技术还可以用于情报分析和反情报工作，为维护国家安全提 供重要的数据保障。
摄影测量学第六章航 带法空中三角测量
ppt课件
目录
• 航带法空中三角测量的基本概念 • 航带法空中三角测量的基本原理 • 航带法空中三角测量的数据处理流程
目录
• 航带法空中三角测量的实践应用案例 • 航带法空中三角测量的未来发展与挑战
01
航带法空中三角测量的基 本概念
定义与特点
定义
航带法空中三角测量是一种摄影测量技术，通过在航带上 布设多个相机，获取地面目标的多角度影像，然后利用这 些影像进行空间几何建模和定位。
三维重建
利用多张相片之间的几何 关系，解算出地面点的空 间坐标，构建三维模型。
精度分析
对重建结果进行精度评估 和分析，确保满足工程或 应用需求。
03
航带法空中三角测量的数 据处理流程
数据准备与预处理
原始数据检查
格式转换
坐标系统转换
辐射校正
确保所收集的像片、控 制点等数据完整、准确，
无缺失或损坏。
高效性
通过在航带上布设多个相机，可以快速获取大量地面影像 ，提高测量效率。
高精度
航带法空中三角测量能够获取高精度的空间几何信息，为 地形测绘、城市规划、资源调查等需求调整航带布局和相 机数量，以满足不同规模和精度要求的项目需求。
航带法空中三角测量的应用领域
摄影测量基础知识 ppt课件
2、平行投影与中心投影 [Central Projection & Parallel Projection ]
投射线互相平行的
正射投影（垂直投影）
投影，叫做平行投影。
§3-2中心投影的基本知识
2、平行投影与中心投影
地形图是地面的什么投影？
AB
D C
地形图
a0
b0 c0
d0
地形图在局部范围内是地面的正射投影！ 航摄像片？？
夹角。要求像片旋角<6
片
旋
角
o2
o1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
§3-2中心投影的基本知识
一 中心投影的基本知识
1、投影[Projection]
一个空间点按一定方式在一个平面上的构像，叫做该 空间点的投影。
物点、像点、投射线、像面（投影平面）
物点
像面
投影射线 像点
§3-2中心投影的基本知识
数学工具：微 分
dc
f
ab
P0 P
S
H
AB
CD
§3-1 航空摄影
1、像点比例尺的概念和一般公式
？
• 像点比例尺的概念
1lims ds m s0S dS
点比例尺定义：为像片上 某点在某一方向上的无穷 小线段与地面上相应线段 长度比的极限。
§3-1 航空摄影
摄影比例尺与成图比例尺的关系
§3-1 航空摄影
绝对航高：航摄仪物镜 中心S在摄影瞬间相对于 大地水准面的高度。
H0hHT
§3-1 航空摄影
航高差
同一航线上相邻像片的航高差不得大于30m，最大航高与 最小航高之差不得大于50m；
摄影分区内实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的 5%。