摄影测量学最新课件-单元3-2
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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
摄影测量基础知识PPT课件
摄影测量的主要任务之一:把地面按中心投影规律获取 的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射 投影地形图
.
28
三、航摄像片上特殊的点、线、面
将空间点、线作中心投影,在投影平 面P上得到一一对应的点、线,这种 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换
.
29
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
例 尺
大比例尺 中比例尺
1:4000 ~1:6000 1:8000 ~1:12000 1:15000~1:20000 1:10000~1:35000
1:1000 1:2000, 1:5000 1:5000 1:10000
小比例尺
1:20000~1:30000 1:35000~1:55000
1:25000 1:50000
式中m为像片比例尺分母,f为摄影机主距,H为摄影高度或称航 高。
按照摄影测量要求,像片比例尺分母的相对误差一般不应超过5 %。因此,空中摄影测量飞行航高H的变换量也称航高差应限 制为:
.
15
另外,测量规范还规定同一航带内最大航高与最小航高 之差不得大于30m;摄影区域内实际航高与设计航高 之差不得大于50m。
的像对
p1
p2 p1
P2
S1
S2
S1
S2
理想像对
E 正直像对
.
E
19
7同名光线、同名像点、核线、核面
摄影基线
S1
同名像点
p1 l1
核面
S2
同名核线
p2 l2
A
.
20
核面:摄影基线与同一地面点发出的两条 同名光线组成的面
核线:核面与左右像片面的交线为同名核 线
摄影测量第三章课件
中心投影 内外方位元素 常用坐标系 空间坐标变换
• 共线条件方程的简单推导
基本知识回顾
zy x
s 航摄仪
y
ox
Z
a
Y A
M
X
共线条件
Z
X Y Z 1 X A X s YA Ys Z A Zs
zy Y x
s
X
Z
Ztp
Zs X
Ytp
XA- Xs
M
Xs Ys N
Xtp
共线条件方程
X
Y
Z
二、 像点空间坐标变换
Z
z
y
s
Y x
y
X x
Y
R
y
Z f
X
a1 R b1
a2 b2
a3 b3
cos Xˆx
cosYˆx
cos Xˆy cosYˆy
cos Xˆz
cosYˆz
c1
c2
c3
cosZˆx
cosZˆy
cos
Zˆz
ox
R称为旋转矩阵,R为正交矩阵,由三个独立参数确定
1、求像底点坐标
XN Xs
YN ZN
Z
s
Ys H
N
xn
f
a1( X N a3 ( X N
X s ) b1(YN X s ) b3 (YN
Ys ) c1(Z N Zs ) Ys ) c3 (Z N Zs )
yn
f
a2 (X N a3 ( X N
X s ) b2 (YN X s ) b3 (YN
Ys ) c2 (Z N Ys ) c3 (Z N
Zs) Zs)
xn
f
摄影测量学基础第3章 单张像片的解析基础
• 此 外 : 航向、旁向重叠度小于最低要求时,称航摄 漏洞,需要在航测外业做补救。当摄区地面起伏较 大时,还要增大重叠度,才能保证像片立体量测与拼 接。
• 应当指出,随着航空数码相机的应用,已有航向重叠 度大于80%、旁向重叠度在40%~360%的大重叠度 航空摄影测量出现;利用三线阵传感器摄影,还可具 有100%的重叠度。
3、中心投影 [Central Projection]
所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影,叫做 中心投影。投影光线会聚的点S称为投影中心。
负片位置: 正片位置:
投影中心
-摄站
投影中心位于物体和投影平面之间。 投影中心位于物体和投影平面同侧。
S
S
S
§3.2 中心投影
4、中心投影主要特性 [Main Features of Central Projection]
投射线互相平行的
投射线垂直于投影平面的
投影,叫做平行投影。 平行投影称为正射投影。
§3.2 中心投影
2、平行投影与正射投影
[Parallel Projection & Orthographic Projection ]
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!
§3.2 中心投影
受技术和自然条件限制,飞机往往不能按预定航线飞行 而产生航线弯曲,造成漏摄或旁向重叠过小。一般要求航 摄最大偏距与全航线长之比不大于3%。
5、像片旋角
相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的 夹角称为像片旋角。
有像片旋角k会使重叠度受到影响,一般要求不超过60, 最大不超过80。
航线方向
航线方向
第3章--摄影测量基础知识讲课讲稿
来,“大材小用”,造成不必要的信息损失和资源浪费。
在小比例尺测图的地形图中,地物的表现已经出现了地图综 合,某些地物的表现已经不能用符号表示,只能用点线面的形 式表示,如果再继续把摄影比例尺也缩小的话影像就非常难于 解译和判读,所以就采用扩大比例尺的摄影模式。
除了1:2.5万、1:5万,还有一些1;10万、1;25万、1:50万、 1:500万的地形图成图都是在大比例尺的基础上缩编制成的。 把地物进行综合,把重要的地物表示出来,这时候就不用采用 严格测绘地物的方式。
一般情况下,要求航向重叠度最好为60%-65%,最小不 能少于53%;旁向重叠要求30%-40%,最小不少于15%。
思考:如果像幅是23cm*23cm,摄影比例尺是 1:10000,那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大?
如果是1:50000的比例尺,面积又是多少?
23cm*10000* 23cm*10000=2.3km*2.3km 11.5km*11.5km的面积
为相对航高。)
3、摄影比例尺的选择
摄影比例尺越大,像片地面的分辨率越 高,有利于影像的解译与提高成图精度, 但摄影比例尺过大,增加工作量及费用, 所以,摄影比例尺要根据测绘地形图的精 度要求与获取地面信息的需要来确定。
考虑因素:成图比例尺、测图方法、成 图精度、经济性等因素,以及经济性和航 摄像片以后的使用可能性。
第3章--摄影测量基础知识
❖ 综合法测图
【planimetric photo】指的是航空摄 影和普通测量相结合的测图方法,地物平 面位置用航空摄影方法求得,地面高程或 等高线用普通测量方法求得 。只用在平坦 地区。
❖ 全能法测图
【universal photo】指的是在航空摄影 测量作业中,用同一种仪器对地物、地貌 测绘成地形图的方法。
在小比例尺测图的地形图中,地物的表现已经出现了地图综 合,某些地物的表现已经不能用符号表示,只能用点线面的形 式表示,如果再继续把摄影比例尺也缩小的话影像就非常难于 解译和判读,所以就采用扩大比例尺的摄影模式。
除了1:2.5万、1:5万,还有一些1;10万、1;25万、1:50万、 1:500万的地形图成图都是在大比例尺的基础上缩编制成的。 把地物进行综合,把重要的地物表示出来,这时候就不用采用 严格测绘地物的方式。
一般情况下,要求航向重叠度最好为60%-65%,最小不 能少于53%;旁向重叠要求30%-40%,最小不少于15%。
思考:如果像幅是23cm*23cm,摄影比例尺是 1:10000,那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大?
如果是1:50000的比例尺,面积又是多少?
23cm*10000* 23cm*10000=2.3km*2.3km 11.5km*11.5km的面积
为相对航高。)
3、摄影比例尺的选择
摄影比例尺越大,像片地面的分辨率越 高,有利于影像的解译与提高成图精度, 但摄影比例尺过大,增加工作量及费用, 所以,摄影比例尺要根据测绘地形图的精 度要求与获取地面信息的需要来确定。
考虑因素:成图比例尺、测图方法、成 图精度、经济性等因素,以及经济性和航 摄像片以后的使用可能性。
第3章--摄影测量基础知识
❖ 综合法测图
【planimetric photo】指的是航空摄 影和普通测量相结合的测图方法,地物平 面位置用航空摄影方法求得,地面高程或 等高线用普通测量方法求得 。只用在平坦 地区。
❖ 全能法测图
【universal photo】指的是在航空摄影 测量作业中,用同一种仪器对地物、地貌 测绘成地形图的方法。
摄影测量学课件ppt
Z轴位于左主核面内 ( S1 S 2及 o1所在平面)
36
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单独法相对定向系统
37
第五章 双像解析摄影测量
相对定向元素为: 1 , 1 , 2 , 2 , 2 显然, 在 S1 XYZ 中,
X S1 YS1 Z S1 0
返回目录
§5-4 解析相对定向及模型坐标计算
摄影测量学
1
目
第一章
1-1 1-2 1-3
录
绪论
摄影测量的定义和任务 影像信息科学的形成与内涵 影像信息科学的组成
第二章
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
摄影的基本知识与影像误差处理
摄影原理与摄影机 黑白感光材料 摄影处理与像片晒印 航空摄影及摄影测量对摄影的基本要求 像片影像的误差及其处理
2
目
第三章 单张航摄像片解析
3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 中心投影的基本知识 摄影测量常用坐标系 像片的内外方位元素 像点在不同坐标系中的变换 中心投影的构像方程(共线方程) 像点位移 单像空间后方交会
录
3
目
第四章 立体观察和立体量测
4-1 4-2 4-3 4-4 人眼的立体视觉 人造立体视觉 像对的立体观察 像对的立体量测
34
第五章 双像解析摄影测量
为什么BX不是相对定向元素?
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§5-4 解析相对定向及模型坐标计算
B 'Y BX
'
Z
Y
s2
a '2 BX
'
s2
B Z a2
'
s1
BZ X BY
a1
Am
35
A
36
返回目录
单独法相对定向系统
37
第五章 双像解析摄影测量
相对定向元素为: 1 , 1 , 2 , 2 , 2 显然, 在 S1 XYZ 中,
X S1 YS1 Z S1 0
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§5-4 解析相对定向及模型坐标计算
摄影测量学
1
目
第一章
1-1 1-2 1-3
录
绪论
摄影测量的定义和任务 影像信息科学的形成与内涵 影像信息科学的组成
第二章
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
摄影的基本知识与影像误差处理
摄影原理与摄影机 黑白感光材料 摄影处理与像片晒印 航空摄影及摄影测量对摄影的基本要求 像片影像的误差及其处理
2
目
第三章 单张航摄像片解析
3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 中心投影的基本知识 摄影测量常用坐标系 像片的内外方位元素 像点在不同坐标系中的变换 中心投影的构像方程(共线方程) 像点位移 单像空间后方交会
录
3
目
第四章 立体观察和立体量测
4-1 4-2 4-3 4-4 人眼的立体视觉 人造立体视觉 像对的立体观察 像对的立体量测
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第五章 双像解析摄影测量
为什么BX不是相对定向元素?
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§5-4 解析相对定向及模型坐标计算
B 'Y BX
'
Z
Y
s2
a '2 BX
'
s2
B Z a2
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A
摄影测量基础知识ppt
P
重
on f tg
要
oc f tg
2
v S
i
o
W
oi f ctg
T
c
点
n
线 得
J V vN C O
V E
数
ON Htg
T
学
CN Htg
关
2
Si ci f
sin
系
SJ iV H
sin
透视变换得练习1
已知 E 平面上有 A 点,在像平面上作对应得像 a
主合点
中
心
投
影
作
像片得方位元素:确定航空摄影瞬间,摄影中心 与像片在地面设定得空间坐标系中得位置与姿 态得参数称为像片得方位元素。
一、像平面上得坐标系
1、框标坐标系 边框标
原点:框标连线交点P x轴:航向框标连线方向
y轴:y 旁向框标连线方向
x
P
机械框标(或边框标)
角框标
原点:框标连线交点P x轴:框标连线在航向方向夹角的平分线 y轴:垂直于x轴的方向作为y轴
坐标轴得正方向都按右手定则确定。
2、像平面坐标系(o-xy) 原点:象主点o x、y轴分别平行于框标坐标系得x、y轴。
交点为a 4)连T1i1与SB,
交点为b 5)a与b 连线
透视变换得练习3
已知垂直物面得空间直线 AB,在像平面上作对应得像 ab
中
心
投
影
作
图
v
迹点
主合点
P
S
i
T
b
a
B
v
AE
T
作图步骤: 1)按E面上点作图方式确
定a 2)找像底点n 3)连接na 4) na与SB得交点为b 5)a与b 连线
第3章 摄影测量基础知识ppt课件
表示像点在像平面内位置的 平面直角坐标系。
y y'
a
oy
x
x
o'
x'
?
2D
ppt精选版
S
y
a
o
x
Z G X G
3D O
A
54
Y G
3-4 摄影测量常用的坐标系统
z
y
像
x
空 s
间
直
y
角
ox
坐
标
a
系
a(x,y,-f)
ppt精选版
55
3-4 摄影测量常用的坐标系统
原点、轴向、作用
AE
ppt精选版
作图步骤: 1)找迹点T1 2)找主合点i 3)连T1i与SA,
交点为a
48
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
已知 E 平面上有 AB 直线,在像平面上作对应的像 ab
主合点
P
作图步骤:
中 心 投 影 作 图
S
i
T T1 v
a b
i1 v
1)找迹点T1 2)找合点i1 3)连T1i1与SA,
主灭点(K)
主迹点(V) 主合点(i)
像等角点(c) 地等角点(C) k
R
t
KW
ppt精选版
k
g
G S
i
ho
hc
o
Pg
c
ho
n
hc
VN
tC
O E 43
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
底点特性
S
p
t
V
αn
N
t
a
a0 A
E A0
y y'
a
oy
x
x
o'
x'
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2D
ppt精选版
S
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3D O
A
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Y G
3-4 摄影测量常用的坐标系统
z
y
像
x
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间
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y
角
ox
坐
标
a
系
a(x,y,-f)
ppt精选版
55
3-4 摄影测量常用的坐标系统
原点、轴向、作用
AE
ppt精选版
作图步骤: 1)找迹点T1 2)找主合点i 3)连T1i与SA,
交点为a
48
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
已知 E 平面上有 AB 直线,在像平面上作对应的像 ab
主合点
P
作图步骤:
中 心 投 影 作 图
S
i
T T1 v
a b
i1 v
1)找迹点T1 2)找合点i1 3)连T1i1与SA,
主灭点(K)
主迹点(V) 主合点(i)
像等角点(c) 地等角点(C) k
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KW
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O E 43
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
底点特性
S
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E A0
《摄影测量学中》课件
环境保护与监测
利用摄影测量技术可以对环境进行实时监测和评估,但需要解决大面积、快速获取和处 理数据的问题。
灾害救援与应急响应
在灾害救援和应急响应中,摄影测量能够快速获取灾区影像,为救援工作提供决策支持 ,但需要提高数据传输和处理的效率。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
01
优化数据处理算法
02
采用高性能计算技术
古建筑测绘
通过摄影测量对古建筑进行精确测绘,为文化遗 产保护和修复提供数据支持。
文物考古调查
利用航空摄影测量技术对文物遗址进行调查和监 测,提高考古工作的效率和准确性。
历史地理研究
通过遥感影像和地理信息系统技术,研究历史时 期的文化遗产分布和演变。
自然灾害监测与评估中的应用
地震灾害监测
利用卫星遥感影像对地震灾害进行快速响应,监测灾区范围、房 屋倒塌和道路损坏等情况。
通过改进和优化数据处理算法,提高 摄影测量数据的处理速度和精度。
利用高性能计算技术,如云计算、并 行计算等,提高数据处理和分析的效 率。
03
加强数据融合与信息 提取
通过数据融合和信息提取技术,将不 同来源、不同类型的数据融合处理, 提高目标识别的准确性和可靠性。
THANKS 感谢观看
摄影测量学的基本概念
摄影测量学定义
01
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取地球表面信息、测绘
成果的科学。
摄影测量学发展历程
02
从模拟摄影测量到数字摄影测量的演变,以及数字摄影测量技
术的优势和应用。
摄影测量学与其他学科的关系
03
与地理信息系统、遥感、计算机科学等学科的交叉融合。
摄影测量学的基本原理
土地资源调查中的应用
利用摄影测量技术可以对环境进行实时监测和评估,但需要解决大面积、快速获取和处 理数据的问题。
灾害救援与应急响应
在灾害救援和应急响应中,摄影测量能够快速获取灾区影像,为救援工作提供决策支持 ,但需要提高数据传输和处理的效率。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
01
优化数据处理算法
02
采用高性能计算技术
古建筑测绘
通过摄影测量对古建筑进行精确测绘,为文化遗 产保护和修复提供数据支持。
文物考古调查
利用航空摄影测量技术对文物遗址进行调查和监 测,提高考古工作的效率和准确性。
历史地理研究
通过遥感影像和地理信息系统技术,研究历史时 期的文化遗产分布和演变。
自然灾害监测与评估中的应用
地震灾害监测
利用卫星遥感影像对地震灾害进行快速响应,监测灾区范围、房 屋倒塌和道路损坏等情况。
通过改进和优化数据处理算法,提高 摄影测量数据的处理速度和精度。
利用高性能计算技术,如云计算、并 行计算等,提高数据处理和分析的效 率。
03
加强数据融合与信息 提取
通过数据融合和信息提取技术,将不 同来源、不同类型的数据融合处理, 提高目标识别的准确性和可靠性。
THANKS 感谢观看
摄影测量学的基本概念
摄影测量学定义
01
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取地球表面信息、测绘
成果的科学。
摄影测量学发展历程
02
从模拟摄影测量到数字摄影测量的演变,以及数字摄影测量技
术的优势和应用。
摄影测量学与其他学科的关系
03
与地理信息系统、遥感、计算机科学等学科的交叉融合。
摄影测量学的基本原理
土地资源调查中的应用
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
第3章摄影测量学
第3章 摄影测量学
南阳师范学院 测绘工程专业
主讲:王永丽
内容纲要:
3.1 概述 3.2 摄影测量的一些基本原理 3.3 恢复(确定)影像方位元素的方法 3.4 数字摄影测量与影像匹配 3.5 摄影测量的应用 3.6 数字摄影测量与计算机视觉 3.7 数字摄影测量的发展与展望
前为止, 航空摄影机多数是基于胶片的光学摄影机 , 但是当 前已经开始应用大幅面的数码航空摄影机。 随着数码技术与数字摄影测量的发展 , 大幅面的数码航空 摄影机将逐步替代传统的光学航空摄影机。
2 . 航天摄影测量
航天摄影测量是随着航天、卫星、遥感技术的发展而发展起来的摄影测 量技术 , 它将摄影机(一般称为传感器) 安装在卫星上 , 对地面进行摄影。 用于航空、地面摄影的摄影 机一 般多为 框幅 式的 ( frame camera ) , 即 每次摄影都能得 到 一 帧 影 像 ; 但 是 在 卫 星 上 应 用 的 多 数 是 由 CCD 组 成 的 线 阵 摄 影 机 , 即每 一 次 只 能 得 到 一 行 影 像。
相 对 于 “ 线 阵”CCD ( linear CCD array ) , 上 述 的DMC 航空数
码摄影机被称为面阵 CCD。
目前常用的卫星影像及其相应的测图与地图更新比例尺 如下表。
3 . 地面(近景) 摄影测量
地面摄影测量是将摄影机安置在地面上进行测量。地面摄 影测量既可以利用测量专用的摄影机 (称为量测摄影机)进行, 也可以利用一般的摄影机( 称为非量测摄影机) 进行。 地面摄影测量可以用来测绘地形图 ,也可以用于工程测量。 一切用于非地形测量的摄影测量均称为近景摄影测量。 它 的应用范围 很宽 , 例如工业、建筑、考古、 医学测量等。
南阳师范学院 测绘工程专业
主讲:王永丽
内容纲要:
3.1 概述 3.2 摄影测量的一些基本原理 3.3 恢复(确定)影像方位元素的方法 3.4 数字摄影测量与影像匹配 3.5 摄影测量的应用 3.6 数字摄影测量与计算机视觉 3.7 数字摄影测量的发展与展望
前为止, 航空摄影机多数是基于胶片的光学摄影机 , 但是当 前已经开始应用大幅面的数码航空摄影机。 随着数码技术与数字摄影测量的发展 , 大幅面的数码航空 摄影机将逐步替代传统的光学航空摄影机。
2 . 航天摄影测量
航天摄影测量是随着航天、卫星、遥感技术的发展而发展起来的摄影测 量技术 , 它将摄影机(一般称为传感器) 安装在卫星上 , 对地面进行摄影。 用于航空、地面摄影的摄影 机一 般多为 框幅 式的 ( frame camera ) , 即 每次摄影都能得 到 一 帧 影 像 ; 但 是 在 卫 星 上 应 用 的 多 数 是 由 CCD 组 成 的 线 阵 摄 影 机 , 即每 一 次 只 能 得 到 一 行 影 像。
相 对 于 “ 线 阵”CCD ( linear CCD array ) , 上 述 的DMC 航空数
码摄影机被称为面阵 CCD。
目前常用的卫星影像及其相应的测图与地图更新比例尺 如下表。
3 . 地面(近景) 摄影测量
地面摄影测量是将摄影机安置在地面上进行测量。地面摄 影测量既可以利用测量专用的摄影机 (称为量测摄影机)进行, 也可以利用一般的摄影机( 称为非量测摄影机) 进行。 地面摄影测量可以用来测绘地形图 ,也可以用于工程测量。 一切用于非地形测量的摄影测量均称为近景摄影测量。 它 的应用范围 很宽 , 例如工业、建筑、考古、 医学测量等。
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课题2 像片控制测量
2.像控点的联测
课题2 像片控制测量
像片控制点联测就是像片控制外业测量,测定像控点所对 应地面点的地面坐标。
测定控制点的平面坐标,常规的方法有GPS测量、全站仪 测量、边角定点交会等。
高程点的测定,根据地形条件,常采用几何水准测量和三 角高程测量、 GPS高程拟合等。
课题2 像片控制测量
ms 0.28kmq n3 2n 46
H mh 0.088 b mq
n3 23n 100
对于一个具体测图区域选用布点方案应根据成图比例尺、摄影比例 尺、像幅大小、地形条件、内业仪器设备、技术力量和经济条件等多 种因素综合考虑。
课题2 像片控制测量
二、像片控制测量技术计划的拟定
1.资料收集与分析
2)区域网布点: 以几条航线或一个区域作为平差单元的解析空中三角 测量加密所需外业控制点的布点方案。
课题2 像片控制测量
为了保证空中三角测量加密点的平面和高程精度,通常需 要按空中三角测量精度估算公式进行反算,即根据规范规定 的加密点允许误差,由给定的精度估算公式反算出相应的航 带网平面点和高程点之间的跨径。
课题2 像片控制测量
(2)像控点的刺点 选定的像控点,要在航片上标定出其位置,通常采用刺点法。像片刺点
精度是保证摄影测量加密等精度的重要一环,因此,必须做到判准、刺准。 选择所有相邻像片中影像最清晰的一张像片用于刺点。
航片上平面点和平高点的刺孔偏离误差,不得大于像片上的0.1mm,高 程点如选在明显目标点上,则要求相同;高程点如选在山顶和鞍部等不易 刺准的地方,应借助于立体观察,尽量准确刺出。对于每个像控点,一般 只需要在一张像片上刺孔,因此应在相邻两航线的所有相邻像片中,选出 像控点附近影像最清晰的一张像片上进行刺点。像控点如果照顾图幅布设 时,相邻图幅公用的点必须在邻图幅的一张像片上转刺。
全野外布点精度高,但工作量大,使用范围受限制,常常 用于特殊要求及特殊地形。
(2) 非全野外布点 这种方案只需在野外测量少数的控制点,大大减少了工作量。 一般分为航带网布点和区域网布点。
课题2 像片控制测量
1)航带网布点方案 以一条航带为单位布设像片控制点。有下列几种情况: a. 六点法:标准布点形式,布点时按航线分段,每 条航线段首末两端和中央各布设一对像控点,如下图所示:
反面整饰
反面整饰与注记一律采用黑 色铅笔。 只对已刺点或转刺点进行整 饰和注记。 根据透刺到像片反面的刺孔 位置,仍用像片正面整饰的相应 符号标出点位,并注记点名和点 号,签刺点者姓名和刺点日期。 经现场实地检查后,签检查者姓 名和检查日期。 反面不需要注出点的高程, 但要绘制局部放大的点位略图, 加注说明。
➢ 大地测量资料:包括大地点的坐标和高程以及与使用大 地成果有关的其它资料数据如点之记、成果说明、控制联 测图、水准路线图、技术总结等。 ➢ 各种地图资料 ➢ 航摄资料:包括航摄像片、像片索引图和航摄鉴定表。
课题2 像片控制测量
2.像片控制测量技术计划的拟定
(1)技术计划拟定的依据 1)航空摄影测量外业规范 2)业务主管部门的技术设计书
课题2 像片控制测量
三、 像片控制测量的外业实施
1.野外像控点的选取与刺点
(1)野外像控点的实际选定
在实地选定像控点时应重点考虑一下问题: 1)首先勘察已知控制点,以熟悉测区已知控制点的情况。 2)根据像片上预选像控点的影像,经实地判读,反复对照,辨认出所预 选的像控点在地面的位置,并核对点位是否符合刺点目标的要求,以及 摄影后刺点目标有无变动和破坏。 3)根据拟定的联测方案在该像控点上有哪些观测方向,并逐个观察所有 方向是否通视。若所有方向都通视,则像控点被最后选定,联测方案被 落实。
1.像片控制点布设基本要求 (1)像片控制点的分类及编号
平面点:只需测定平面坐标的控制点。P 高程点:只需测定高程的控制点。G 平高点:同时测定平面坐标和高程的控制点。N
(2)像片控制点布设的一般原则
1)像控点一般按航线全区统一布点,可 不受图幅单位的限制。 2)布在同一位置的平面点和高程点应尽 量联测成平高点。 3)相邻像对和相邻航线之间的像控点应 尽量公用。当航线间像片排列交错而不 能公用时,必须分别布点。 4)位于自由图边或非连续作业的待测图 边的像控点,一律布在图廓线外,确保 成图满幅。 5)像控点尽可能在摄影前布设地面标识, 以提高刺点精度,增强外业控制点的可 靠性。 6)点位必须选择在像片上的明显目标点, 以便于正确的相互转刺和立体观察时辨 认点位。
4)旁向重叠小于15%或由于其他原 因,控制点在相邻两航线上不能公用 而必须分别布点时,两控制点裂开的 垂直距离不得大于像片上2cm。
5)点位应尽量选在旁向重叠中线附 近,离开方位线大于3cm时,应分别布 点。
课题2 像片控制测量 裂开的垂 直距离
旁向重叠中线
课题2 像片控制测量
2.野外布点方案 (1) 全野外布点
六点法布设示意图
课题2 像片控制测量
b. 五点法:在航线首末各布设一对平高点,而在航线中央
只布设一个平高点,位置可布设在像片的上方或下方。如下
图所示: ⊙
⊙
⊙
⊙
⊙
五点法布设示意图
c. 八点法:即在每段航带网内布设八个平高控制点,如下
图所示:
⊙⊙ ⊙ ⊙ ⊙⊙ ⊙ ⊙
八点法布设示意图
课题2 像片控制测量
且像点受畸变和大气折光等因素所引起的移位较大,再则倾斜误差和投影误
差使边缘部分影像变形大,增加了判读和刺点的困难。
同航向三片重叠
方位线
像主点
旁向重叠中线
(3)像控点的位置要求
3)点位必须离开像片上的压平线和 各类标识(气泡、框标、片号等), 以利于明确辨认。为了不影响立体观 察时的立体照准精度,规定离开距离 不得小于1mm。
课题2 像片控制测量
(2)拟定技术计划的程序和方法
1)在老图上标绘控制点和图廓线 2)在航摄像片上转标图廓线和大地点 3)像片编号和像片上选点
选点必须满足布点方案的要求 选点应满足野外控制点在像片上的基本位置要求。 选点应考虑刺点目标的要求。 选点应考虑实际施测的可能。 选点还应考虑已有大地点的应用。 4)制定野外控制测量联测计划 5)绘制野外像片控制点联测计划图
单元三 像片控制测量
课题2 像片控制测量
课题2 像片控制测量
一、 像片控制点的布设
像控点:内业成图所需要的像片控制点。 像控点的联测:外业测定像控点的工作。
航空摄影测量是以航空摄影为前提的,而要利用航摄像片确定地面 点的地面坐标,又必须提供一定数量的在像片上可准确识别的地面控 制点及其点位,这个任务通常由航测外业的像片控制测量(又称像片 联测)工作完成。
课题2 像片控制测量
像片控制测量的流程:
收集已有控制资料
空三加密
像控点的图上选点 实地踏勘落实点位 像控点刺点与整饰
控制成果整理 控制测量计算 控制点野外施测
课题2 像片控制测量
(3)控制像片的整饰
正面整饰
刺在像片上的野外控制点需用
彩色颜料在刺孔对应的像片正面
进行整饰和注记。根据刺孔用规
定符号标出点位(对于不能精确
刺孔的点,符号用虚线描绘)。
符号右边用分数形式进行注记,
分子为点号或点名,分母为该点
的高程。平面点因无高程,可在 分母处划一横线。
像片所在的图幅编号应注于像片的北部中央。 像片所在图幅内的航向编号写在图幅号下面, 由北向南用阿拉伯数字1、2、3……方式编写, 后跟一短线,短线后为像片号。
课题2 像片控制测量
为保证刺点准确和内业量测精度,对刺点目标应根据地形条件和像片控制点 的性质进行选择,以满足规范要求。 平面控制点的刺点目标:应选在影像清晰、能准确刺点的目标点上,以保 证平面位置的准确量测。一般应选在线状地物的交点和地物拐点上,如道路 交叉点、固定田角、场坝角等;线状地物的交角或地物拐角应在 30°∼150°之间,以保证交会角点能准确刺点。在地物稀少地区,也可选 在线状地物端点,尖山顶和影像小于0.3mm的点状地物中心。弧形地物和阴 影等均不能选做刺点目标。 高程控制点的刺点目标:应选在高程变化不大的地方。因此高程控制点一 般应选择在地势平缓的现状地物的交会处,如地角、场坝角;在山区,常选 在平山顶以及坡度变化放缓的圆山顶、鞍部等处,狭沟、太尖的山顶和高程 急剧变化的斜坡等,均不宜选做刺点目标。在疏林地区,经常选择矮小独 立灌木丛,也可选择可准确辨别树干底部的独立小树。在森林地区,选择 在没有阴影覆盖的树根或者树冠上;荒山地区,可以选择在裸露或者半裸 露的突出岩石上。 平高控制点的刺点目标:应同时满足平面和高程两项要求。
像控点的刺孔要小,刺孔直径最大不得超过0.2mm。刺孔要透亮,因此 要选用细直而坚硬的针刺,垫上较硬的垫板轻轻刺出。如果不小心刺偏或 刺错,不允许同一张像片上重刺,以免出现双孔、多孔或薄膜剥落等现象, 这时应挑选一张相邻像片,重新仔细刺点,原像片作废。
刺点工作在现场由一人完成后,必须由另一人到现场检查,刺点者和检 查者都需签名,并签注日期,以示负责。
课题2 像片控制测量
摄 影 前 布 设 的 像 控 点
课题2 像片控制测量
(3)像控点的位置要求
除各种布点方案的特殊要求外,应满足下列基本要求:
1)像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠中线附近,困难时可布在航
向重叠范围内。在像片上应布在标准位置上,也就是通过像主点垂直于方位
线的直线附近。
2)像控点距像片边缘的距离不得小于1cm,因为边缘部分影像质量较差,
3.控制点接边
(1)邻幅或邻区所测的像控点,如果作为本幅或本区公用,则应检 查这些点是否满足本幅或本区的各项要求;如果符合要求,则将这些 控制点转刺到本幅或本区的控制像片上,同时将成果转抄到计算手簿 和图历表中。同样,如果按任务分配,本幅或本区所测的控制点应提 供给邻幅或邻区使用,亦按同样的方法和程序进行转刺和转抄。 (2)自由图边的像控点,应利用调绘余片进行转刺并整饰,同时将 坐标和高程等数据抄在像片背面,作为自由图边的专用资料上交。 (3)接边时应着重检查图边上或区域边上是否因布点不慎产生了控 制裂缝,以便补救。