近景摄影测量知识点汇总

1、近景摄影测量的定义、精度分类以及影响精度的因素

定义：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称为近景摄影测量。

估算精度——是在现场工作之前，在近景摄影测量网的设计阶段，根据摄影、控制、网形、设备和一些设计参数的具体情况，按照理论的精度估算式获得。

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。

外精度——能给出客观精度的指标方法。一般需要较大量的多余控制。

影响精度的因素

1、摄影设备的性能

2、摄影方式

3、控制的质量

4、被测物体照明状态、标志使用等

5、后续处理的软件性能

2、近景摄影测量应用领域

（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

3、近景摄影测量常用坐标系

物方空间坐标系D-XYZ

像空间坐标系S-xyz

辅助空间坐标系S-XYZ

像平面坐标系o-xy

4、内、外方位元素

像片的内外方位元素是确定像片（及光束）在物方空间坐标系D-XYZ 中的位置与朝向的要素。

像片内方位元素是恢复摄影时光束形状的要素；

像片外方位元素时确定此光束在物方空间坐标系中位置与朝向的要素。

内方位元素由像主点在此框标坐标系内的坐标（x,y),以及主距f 构成。

－ f －焦距，主光轴的长度

－ x0、 y0－主点在像面上的位置。

外方位元素有六个：三个外方位直线元素和三个外方位角元素

三直线元素：在曝光瞬间投影中心S 在地面选定的空间直角坐标系（物方空间坐标系）中的坐标，常用（Xs ，Ys ，Zs ） 表示。

三个角元素：它是描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素，其中两个角元素用以确定主光轴在物方空间的方向，另一个确定像片在像片面内的方位。（κωϕ,,）

ϕ表示航向角，也称偏角。摄影方向So在ZSX平面上的投影同ZS轴之间的夹角。

ω表示旁向倾角，也称倾角。摄影方向So同它在ZSX平面上的投影之间的夹角。

κ表示像片旋角。摄影方向So同它在SYo平面在像片上的交线与像片上y轴之间的夹角。

5、共线条件方程、共面条件方程

共线条件方程式是描述像点、投影中心点以及物方点应位于一直线上的一种条件方程式。近景摄影测量中绝大多数的解算方法均基于共线条件方程式，如：近景摄影测量的单像空间后方交会解法、多片空间前方交会解法、多种光束解法以至直接线性变换解法。

如果知道像片的内方位元素，以及三个（至少三个）地面点坐标和量测出的相应像点坐标，就可根据共线方程列6个方程，求解6个外方位元素。

——空间后方交会

后方交会是应用单像片的共线条件求解外方位元素。

欲由单张像片上的像点坐标反求相应地面点的坐标，仍然是不可能的。

由立体像片对的两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定该地物点的物方坐标（X，Y，Z）

——空间前方交会

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⏹全固体化，体积小、重量轻、不受电磁现象干扰；

⏹像元几何位置精度高，且不会改动（不需要框标标定内方位元素，不需要格网改正

底片变形）；

⏹可选取不同的固态图像传感器，以探测不同波长的发光物体

⏹生成的视频信号直接与计算机相连，可成倍地加速摄影测量处理过程

7、CCD传感器的分类

CCD线阵图像传感器：CCD感光单元有序排列成一线的传感器。

CCD面阵图像传感器：CCD感光单元有序排列成二维网状的传感器。

8、近景摄影测量的处理方法

（1）模拟法近景摄影测量

（2）解析法近景摄影测量

（3）数字近景摄影测量

9、近景摄影测量的摄影方式

正直摄影方式：摄影时，像片对两像片的主光轴S1o1与S2o2彼此平行，而且垂直于摄影基线B的摄影方式，称之为正直摄影方式。

交向摄影方式：摄影时，像片对两像片的主光轴S1o1与S2o2大体位于同一平面但彼此不平行，且不垂直于摄影基线B的摄影方式，称之为交向摄影方式。

10、正直摄影下的精度问题

当存在上下视差，则说明摄像机不等高。在这种情况下，按在地物点A在主水平面上的投影关系，它的摄影坐标X、Y、Z，仍然由水平正直摄影作业公式计算，然而，在主垂面上产生了BZ

以（x，y，p）为观测值

以（x1，y1，x2，y2 ）为观测值

正直摄影测量精度分析

⏹应尽可能缩小比例尺分母系数，尽量拍摄大比例尺像片，同时尽可能缩小摄影距离，

主距f尽量大；

⏹拍摄基线B尽量大的像对

⏹提高像点位置的质量，包括提高量测精度和去除影响像点位置的各类误差

⏹一般情况下，Z向中误差最大，常用它来估算摄影测量的精度

11、交向摄影下的精度问题

交向摄影，就是两摄像机主光轴大致位于同一平面但彼此不平行，且不垂直于摄影基线B的摄影方式。

计算交向摄影测量精度的思想是：基于共线条件方程（摄影中心，物点，投影点）

交向摄影精度分析：

⏹当交向角为90°时，总误差最小，且各方向中误差相等；

⏹交向摄影有两个角度，即摄影方向角和形容点位的角度，它们会直接影响点位的测

定精度。

⏹为提高交向摄影的精度，应增大摄影比例尺，提高像点坐标精度并注意交互角度对

各方向坐标精度的影响。

12、景深的计算（计算详见书P69）

景深：在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体（对焦点）前后，其影像仍然有一段清晰范围。

⏹光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；

⏹镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；

⏹距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。

13、立体像对的获取方法

a、直接用两台相机；

b、移动相机法；

c、移动目标法；

d、旋转被摄目标法

e、获取立体像对的方法还有镜面摄影法以及同一物镜法

14、控制测量的目的（解答）

1、把所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方坐标系中；

2、通过多余的控制(包括控制点或相对控制)加强摄影测量网

的强度；

3、通过多余观测的控制点或相对控制检查摄影测量的精度和

可靠性。