第一篇：近景攝影測量總結

1、近景攝影測量是攝影測量與遙感學科的一個分支它通過攝影手段以確定地形以外目標的外形和運動狀態。主要包括古文物古建筑攝影測量、工業攝影測量、生物醫學攝影測量三個部分。

2、近景攝影測量與航空攝影測量的比較

1、相同點基本原理相同模擬處理方法、解析處理方法、數字影像處理方法基本相同 某些內業攝影測量儀器的使用。

2、不同點 1）測量目的不同。航空攝影測量以測制地形、地貌為主注重其絕對位置近景攝影測量以測定目標物的形狀、大小和運動狀態為目的并不注重目標物的絕對位置。2）被測量目標物不同。航空攝影測量目標物以地形、地貌為主近景攝影測量目標物各式各樣、千差萬別3）目標物縱深尺寸與攝影距離比的變化范圍不同。4）攝影方式不同。航空攝影為近似豎直攝影方式近景攝影除正直攝影方式外還有交向攝影方式等。5）影像獲取設備不同。6）控制方式不同。航空攝影測量的控制方式以控制點為主且多為明顯的地面點近景攝影測量除控制點方式外還有相對控制方式且常常使用人工標志。7）近景攝影測量適合動態目標

3、近景攝影測量技術的優點

1、瞬間獲取被測目標的大量幾何和物理信息適合于測量點數眾多的目標

2、非接觸測量手段可在惡劣條件下作業

3、適合于動態目標測量。

4、近景攝影測量技術的不足

1、技術含量高需較昂貴設備和高素質人員

2、對所有測量目標并非最佳技術選擇--當不能獲得質量合格的影像--當待測量點數稀少

5、近景攝影測量精度統計的方法 衡量精度的基本指標是被測點的坐標中誤差精度

1、估算精度:攝影前按控制方式、條件等的理論估算精度

2、內精度:影像處理時按方程組健康度直接計算

3、外精度:用多余控制點或條件客觀的精度檢驗

6、影響近景攝影測量精度的因素

1、像點坐標的質量影像獲取設備的性能、像點坐標量測精度、系統誤差的改正程度等

2、攝影條件照明、標志、攝影方式、控制質量

3、圖像處理與攝影測量處理的能力、水平如人工量測與自動量測。

7、攝影測量常用坐標系 大地坐標系、攝影測量物方坐標系、像空間輔助坐標系、像空間坐標系、像平面坐標系。其中近景攝影測量常用坐標系有攝影測量物方坐標系、像空間坐標系、像空間輔助坐標系、像平面坐標系

8、像片內外方位元素

1、內方位元素 恢復攝影時光束形狀的要素包括像主點在“框標坐標系”的坐標(x0 , y0)及像片的主距 f

2、外方位元素 確定攝影光束在物方空間坐標系中的位置與朝向的要素包括三個直線元素XS , YS , ZS描述攝影中心在物方空間坐標系中的位置以及三個角元素φωκ描述攝影光束在物方空間坐標系中的朝向。

10、共面條件方程式共面條件方程式描述了攝影基線及同名光線位于同一平面內的幾何關系它是影像解析計算的另一個基本關系式。按照共面條件方程式可形成近景攝影測量處理一種的方案即按照內定向、相對定向、絕對定向順序處理的方案。

11、影像獲取設備分類 1攝影設備 量測攝影機 格網量測攝影機 半量測攝影機 非量測攝影機 2 攝像設備 CCD相機 電視攝像機 高分辨率電視攝像機

12、量測攝影機 專為測量目的而設計制造結構嚴謹經過嚴格檢校 內方位元素已知可記錄 光學畸變差小, 附有畸變差值 具有外部定向設備 有機械或光學框標 采取措施壓平底片

13、格網攝影機 具備量測攝影機的性能※具有改正底片變形標準位置格網

14、半量測攝影機 不具備量測攝影機的性能具有改正底片變形的格網對非量測攝影機加裝格網

15、非量測攝影機 不是專為測量目的而設計制造結構不嚴謹內方位元素未知且不能記錄 無外部定向設備 光學畸變差大 無改正底片變形的措施 使用方便 普及 社會擁有量大。

16、立體量測攝影機 在固定長度的攝影基線桿兩端裝配兩臺量測攝影機主光軸平行且都

與攝影基線垂直的設備稱為立體量測攝影機 立體量測攝影機所攝像對是正直攝影立體像對

17、改變攝影機主距的方法 1連續調焦改變主距2更換墊圈改變主距3更換鏡頭改變主距

18、近景攝影測量的攝影方式 主要有正直攝影、交向攝影還有等偏攝影、等傾攝影。

1、正直攝影 攝影時兩攝影機主光軸相互平行且垂直于攝影基線的攝影方式

2、交向攝影 兩攝影機主光軸大體位于同一平面內且不平行、不同時垂直于攝影基線的攝影方式。交向攝影適合于解析法及數字近景攝影測量常采取100%重疊方式

3、正直攝影與交向攝影 正直攝影特點影像對的“變形”由物體表面的“起伏”產生比較符合于人眼觀察因此尤其適合于模擬攝影測量。不可能100%重合。交向攝影特點影像對的“變形”由物體表面的“起伏”和交向角共同產生不太符合人眼觀察適合于數字攝影測量。可采用100%重疊方式。

19、等偏攝影與等傾攝影 等偏攝影 攝影基線兩端攝影機主光軸保持水平,相對于攝影基線的垂線偏轉同一角度的攝影,分為左偏攝影和右偏攝影.等傾攝影 攝影基線兩端攝影機主光軸保持平行,且相對于水平面傾斜相同角度的攝影.20、“航帶網或區域網”攝影 基于交向攝影的多攝站攝影 特點獲取被測目標多張相互重疊的像片 目的大幅度提高攝影測量精度與可靠性

21、正直攝影方式的精度估算式 推算自己看書 設正直攝影像對以左攝影中心為原點兩攝影中心的連線攝影基線作為X軸。設物方有一點AX,Y,Z在兩張像片上的對應像點為a1,a2。幾點結論為提高精度應盡可能拍攝攝影基線大的像對 為提高精度應盡可能拍攝攝影比例尺大的像片即盡可能減小攝影距離選用主距大的攝影機 為提高精度應盡可能提高像點坐標的質量包括像點坐標的量測質量、剔除各類系統誤差的能力 一般情況下攝影方向的中誤差最大常以mZ估算精度

22、調焦距D攝影中心與調焦最清晰點之間的距離。通俗的說即為攝影中心與被攝物體之間的距離,簡稱物距。

23、超焦距H 超焦點距離、無窮遠起點 給定光圈和模糊圈的大小當攝影機調焦到無窮遠時 從攝影中心開始的某一距離到無窮遠范圍內的景物成像都是清晰的這一距離稱為超焦距。此清晰點稱為無窮遠起點。

24、景深ΔD：給定光圈和模糊圈大小被攝影空間能夠獲得清晰構像的深度范圍.景深ΔD為沿光軸方向的后景距D2與前景距D1的差值,ΔD=D2-D1。超焦距H與景深ΔD成反比

25、曝光時間的確定

1、方法A、經驗法B、使用測光表C、試片法D、推算比較法

2、推算比較法用一架可以自動測光的普通相機推算近景攝影機的正確曝光時間。已知用普通相機測光時正確的曝光參數為相機上安置的感光度為s光圈號數為k測得的曝光時間為t 光圈優先近景攝影機使用的底片感光度為S安置光圈號數為K則應安置的正確曝光時間T為T=s/S*(K/k)2*t26、立體像對的獲取方法

1、使用立體攝影機或立體攝影系統

2、使用兩臺單個攝影機

3、使用單個攝影機a、移動相機法b、移動目標法c、旋轉目標法d、投影標準格網法e、利用分光裝置法（鏡面攝影法，同一物鏡法）

27、同步攝影 對動態目標拍攝立體像對需要兩臺或以上的攝影機在同一時刻對此動態目標進行攝影即同步攝影。

28、同步的標準 是考察兩攝影機在拍攝的瞬間由于曝光不在絕對的同一時刻造成運動目標在影像上的位移是否可以容忍。

29、動態目標立體像對獲取方法

1、同步快門 機械同步快門※電子同步快門

2、記時裝置

3、頻閃照明 主動頻閃照明 被動頻閃照明

4、立體攝影的同一物鏡法（基線短）

30、被測物體的表面處理 對近景攝影測量的大多數目標無需進行表面處理。而對色調單

一、缺乏紋理的目標需進行表面處理。目的是為了提高影像的識別能力，包括人工識別和自動識別。

31、被測物體的表面處理的方法 ※色調單

一、缺乏紋理的目標

1、利用投影設備將光柵、格網、及圖案、圖象投影到物體表面形成人工紋理

2、利用激光經緯儀、激光筆按一定規則將激光投射到被測目標上形成人工紋理

3、在被測目標表面粘貼人工標志形成人工紋理

4、在被測目標表面上繪制人工紋理

32、照明原則

1、使用自然光時要照度均勻避免出現反差過大的現象

2、使用人工光源時照明燈要布置適宜

3、有些情況下要注意局部照明如黑暗情況下的控制點、標準尺照明

4、特殊光源的使用。

33、標志：近景攝影測量中大量使用人工標志。標志點既可以用作控制點也可以用作待定點。

34、標志分類

1、按用途分a 控制點 b 待定點 c 檢查點、按外形分a平面型標志 b 立體標志

3、按質地分a 紙質 b 金屬 c 搪瓷

4、按是否發光分a 主動發光標志 b 被動發光標志

5、按色彩分a 黑白標志 b 彩色標志。

35、人工標志的設計

1、大小a、標志構像大小一般為0.05—0.2mm;b、標志構像與測標相比 標志構像直徑/測標直徑=5/3;c、對數字影像標志構像應包括十余個像素。

2、外形及圖案根據測量目標及測量環境決定。

36、近景攝影測量控制的目的

1、把所構建的近景攝影測量網納入到給定的物方空間坐標系中

2、利用多余的控制包括控制點和相對控制加強近景攝影測量網的強度

3、利用多余的控制點和相對控制檢查近景攝影測量的精度和可靠性。

37、控制點與相對控制控制點與相對控制是近景攝影測量中使用的兩類控制。

1、控制點 控制點通常是布設在被測目標上或其周圍的已知坐標的標志點

2、相對控制 相對控制是指在近景攝影測量中布置在物方空間的未知點間的某種已知幾何關系。如已知的長度已知的角度未知點位于同一平面未知點位于同一直線

38、控制點的測定精度要求 待定點坐標的中誤差m由控制點坐標中誤差m控和攝影測量中誤差m攝組成。M=sqrt(m控2+m測2)為使控制點坐標中誤差m控對待定點坐標的中誤差m不產生影響應使 m控

39、控制點的一般測量方法 前方交會+三角高程方法 前方交會測量控制點的平面坐標三角高程測量控制點的高程原理方法精度分析均自己看書復習

40、基線的確定方法

1、鋼尺、皮尺

2、銦瓦尺

3、測距儀

4、標準尺法。

41、室內控制場建立的目的

1、用于攝影機檢定

2、用于攝影測量理論的研究

3、用于實測目標形狀或運動狀態

42、室內控制場的布設原則

1、足夠數量的三維控制點

2、控制點應分布均勻 在空間上有足夠延伸

3、留有攝影空間

43、活動控制系統 均勻分布有一定數量已知坐標的控制點的可攜帶框架稱為活動控制系統。

44、建立活動控制系統的目的

1、被測目標較小數量較多且處在不同的位置

2、不宜采用常規測量方法在現場實施控制測量

3、用于長途運輸后攝影機的檢校。

45、活動控制系統的測量方法

1、普通工程測量方法

2、三維坐標量測儀測量

3、攝影測量方法

46、近景攝影測量的三種處理方式 1模擬法近景攝影測量 2解析法近景攝影測量 3數字近景攝影測量

47、解析法近景攝影測量按處理方法的原理又可分為a.基于共線條件方程的解析處理方法(最重要、應用最廣泛)b.基于共面條件方程的解析處理方法c.基于直接線性變換的解析處理方法d.基于其它原理的解析處理方法(基于角錐體原理的空間后交前交、平行線相對控

制的空間后交)

48、基于共線條件方程的解析處理方法 1空間后方交會解法單片空間后方交會解法、多片空間后方交會2多片空間前方交會解法 3空間后方交會--前方交會解法 4光線束解法

50、近景攝影測量的多片空間前方交會解法定義 根據已知內、外方位元素的兩張或兩張以上的像片將待定點的像點坐標視作觀測值按共線條件方程逐點解算待定點物方空間坐標的過程。

52、近景攝影測量的多片空間前方交會解法影響精度的因素

1、網的幾何構形包括像片張數、布局、交會角

2、像點坐標的質量

3、各像片外方位元素的測定精度

4、攝影機內方位元素的檢定水平。

53、近景攝影測量的單像空間后方交會解法定義根據一張像片覆蓋的一定數量控制點的物方空間坐標及其像點坐標按共線條件方程解算該像片的內外方位元素以及其它附加參數的過程。

55、近景攝影測量的單像空間后方交會解法影響精度的因素

1、控制點的數量、分布及精度

2、像點坐標的量測精度

3、控制點對應像點在像片上的分布

56、多片后方交會條件相機內方位元素與畸變系數不變。即攝影時不進行相機調焦操作在不同的位置對物方控制點攝影。

57、近景攝影測量的光線束解法定義 把控制點的像點坐標、待定點的像點坐標以至其它內外業量測數據的一部分或全部均視作觀測值按共線條件方程整體地同時地解算它們的最或是值和待定點的物方空間坐標的解算方法。

58、光線束法與空間后方交會-空間前方交會解法的區別1空間后方交會-空間前方交會解法分步解求光線束法為整體解算2空間后方交會-空間前方交會解法中待定點的像點坐標對外方位元素的確定不起作用光線束法中待定點的像點坐標對外方位元素的確定有很大影響。

59、幾種典型的光線束解法

1、控制點坐標視作真值且實地不測外方位元素的光線束解法(待求解)a)適用條件 在被測目標上或周圍可以布設穩固的控制點分布合理控制點精度好 使用量測攝影機同一調焦距或使用檢校過的非量測相機同一調焦距 不具備實地準確量測或記錄外方位元素的條件

2、無控制點且外方位元素視作觀測值的光線束解法a)適用條件 在被測目標上或周圍無法或不易布設控制點 使用量測攝影機同一調焦距或使用檢校過的非量測相機同一調焦距 實地可量測外方位元素但精度不高將其認做觀測值

3、控制點物方坐標及外方位元素均視作觀測值的光線束解法a)適用條件 在被測目標上或周圍布設有控制點但看作觀測值 使用量測攝影機同一調焦距或使用檢校過的非量測相機同一調焦距 實地可量測外方位元素但精度不高

4、含相對控制的光線束解法含相對控制的光線束解法中相對控制的使用可采用兩種方式處理 相對控制看作觀測值此時應列誤差方程式與其它誤差方程式一并解算 相對控制看作真值此時所列方程式為制約條件加強所構建模型的強度

60、直接線性變換解法的特點

1、不歸心、不定向；

2、不需要方位元素的起始值；

3、物方空間需布置一組控制點；4、特別適合于處理非量測相機所攝影像；

5、本質是一種空間后交前交解法。

61、近景攝影機檢校：檢查和校正攝影機內方位元素和光學畸變系數的過程

62、檢校內容：

1、攝影機主點位置(x0,y0)和主距f的測定；

2、光學畸變系數的測定；

3、調焦后主距變化的測定；

4、調焦后畸變差變化的測定；

5、攝影機框標坐標系的測定；

7、立體攝影測量系統的檢校；

8、攝影機同步精度的測定；

6、攝影機偏心常數的測定；

63、主距： 物鏡系統攝影中心到影像平面間的垂直距離，稱為主距;

64、主點： 物鏡系統攝影中心向影像平面間作垂線，垂足稱為主點;

65、自準直主點:物鏡系統與垂直此光軸的理想像平面的交點。

66、光學畸變差：徑向畸變差、偏心畸變差（包括非對稱徑向畸變差、切向畸變差）

67、徑向畸變使構像點沿向徑方向偏離其準確理想位置。根據系數的正負，又可分為桶形畸變和枕形畸變兩類。

68、檢校方法：光學實驗室檢校法（準直管）試驗場檢校法（控制場）在任檢校法 自檢校法 恒星檢校法

69、實驗場檢校的主要算法：單像空間后方交會 多片空間后方交會 直接線性變換解法 自檢校光束法平差

79、在任檢校法：在完成攝影測量任務的同時，實施檢校。也就是在解求待定點物方坐標的同時，完成內外方位元素和畸變系數的解算。

80、自檢校法：無需物方控制點的檢校方法。計算機視覺界經常采用

81、恒星檢校法：對恒星攝影，實施攝影機的檢校。利用恒星的天球坐標作為參考坐標，量測恒星的影像坐標，根據恒星成像的大小和亮度選擇恒星用于解算相機參數。

第二篇：論文-近景攝影測量-1.1研究的背景和意義

1.1 研究的背景和意義

中國古建筑是世界上延續歷史最長、分布地域最廣、風格非常顯明的獨特建筑體系，蘊含著豐富的文化價值、歷史價值及藝術價值，是古代人們勞動與智慧的結晶，是幾千年文化傳承與發展的沉積。[1] 羅哲文,中國古代建筑[M],上海:上海古籍出版社,2001隨著

社會經濟的不斷發展，人們生活水平及品位的日漸提高，人們對那些經過幾千年風風雨雨而最終保留下來的古代建筑的保護也越來越重視。古建筑測繪作為古建筑保護過程中不可或缺一個重要環節，也越來越備受關注。

古建筑測繪是測繪學在文化遺產保護領域中建筑遺產記錄，監測以及保護工程實施等方面的直接應用，其為古文物建筑的保護提供科學記錄的檔案，是保護工作科學、有效的進行同時又為建筑歷史與理論研究、建筑史教學提供翔實的基礎資料，為繼承發揚傳統建筑文化、探索新的現代建筑創作提供借鑒。[]左光之, 古建筑測繪教學的研究與探討在古建筑測繪中近景攝影測量方法對于古建筑的保護、維修或

重建工程是最合適和最理想的方法，也是其他方法無法替代的。攝影測量的有著悠久的歷史，目前數字近景攝影測量最有極大的潛力和靈活性。在古文物、古建筑領域，自動的或半自動的數字近景攝影測量系統是一強有力的工具，可用于古文物、古建筑的重建、修復、維護、研究和資料記錄等。[]李振濤、許妙忠，數字近景攝影測量在古建筑物重建中的應用研究[B], 測繪信息與工程，2007.32(4),P8

為了滿足古建筑保護的需要，本文綜合考慮古建筑測繪對古建筑保護的重要意義，分析了目前古建筑測繪中最合理和最理想的測量方法——數字近景攝影測量，并結合PhotoModeler Scanner軟件在三維建模和測量中的應用，提出了將數字近景攝影測量結合PhotoModeler Scanner軟件運用到古建筑測繪中，以便為古建筑的重建、修復、維護及研究獲取第一手資料。

第三篇：攝影測量實習總結

《攝影測量學》是測繪工程專業重要的專業課程。按照培養目標和教學大綱的要求，本課程進行了一周的課程實習。旨在通過本次課程實習來加深對攝影測量學的基礎理論、測量原理及方法的理解和掌握程度，切實提高同學們的實踐技能。并達到將所學的各章節知識融會貫通，基本能夠綜合運用已學知識來解決一些實際問題的目的。要求每位同學在實習老師的指導下能獨立完成各項實習內容，尤其應熟練操作各種攝影測量儀器，掌握解析攝影測量的全過程，了解數字攝影測量的主要內容及發展趨勢。

本次實習院領導予以足夠的重視和精心的安排，老師調節好各個方面的關系，給我創造最好的實習環境。在第一天的實習動員會上，趙老師就本次實習的意義、要求實習注意事項等方面作了明確的闡述，同時，也就本次實習內容和實習步驟作了說明。在其后的實習過程中，學生實習目的明確、主動積極、不怕吃苦、勇于承擔重任，這些現象說明本次實習動員會起到了很好的效果，是順利完成實習的基礎。隨著攝影測量與遙感技術蓬勃發展，同學們對攝影測量學產生了濃厚的學習興趣，激發他們的學習熱情，紛紛表示要好好珍惜這次難得實習機會，盡量學到更多得有用東西，充分感受測繪科技發展帶來的革命性的變革，為今后走上工作崗位奠定堅實基礎。通過本次實習，我們更加認識到攝影測量學要有扎實的理論知識和熟練的軟件操作能力。

為使學生明確本次實習的總體任務及每一實習項目具體的作業程序、作業方法，指導教師在各項實習內容開展之前進行集中講解，做到任務明確、過程清晰；實習過程中，分組指導和定期集中討論相結合，啟發學生解決作業中出現的實際問題。本次實習不僅使學生理論知識得到鞏固、操作能力得到加強，同時也使學生運用知識的能力得到提高。

在實習過程中不免出現些錯誤和困難，但是我們都沒有因此而放棄。我個人覺得在實習過程中細心是非常必要的，例如在選擇同名點時，一不小心就有可能將同名像點找錯。還有在影像匹配后編輯時，如果我們不細心，在沒有保存我們成果的情況下就關閉了窗口，我們的成果就會因我們的粗心大意而失去。所以我認為養成一個細心嚴謹的態度是非常必要的，這將減少一些不必要的錯誤和損失。其實，我覺得本次實習沒有什么特別困難的地方，只要大家能夠做到認真細心，我們的實習就會很順利。

本次實習讓我深深體會到，理論指導實踐這一真理。在本次實習中，我發現我們要做的工作其實很簡單，只要點擊有關的按鈕，計算機就自動幫我們完成要做的工作了。但是，如果我們沒有扎實的基礎知識，就無法正常并順利地操作計算機去完成我們要的指令操作。當我們再次遇到類似的問題時就無法解決了。對于我們來說，如果只有理論知識，而實踐操作為零，那也只是紙上談兵；但是指揮操作，不懂理論知識，那也不能獨立完成工作。所以，我們要好好學習理論知識，這樣才能指導實踐，加強我們的動手能力。將來畢業了，才能是個合格的測繪工作人員。

時間飛逝，五天的實習就這樣結束了。雖然只有五天的實習，我從中學到了許多在課堂中無法學會的指示，理解了許多在課堂上無法理解的知識。很珍惜這五天的實習，讓我更加清晰的認識了攝影測量學這門學科，進一步了解了相關軟件的操作和使用，鍛煉了我的動手能力。最后，很感謝老師給我們提供的實習機會，每天不辭辛苦的陪伴著我們，給我們技術上的指導，生活上的管理。雖然，本次實習在學校機房，但依然當不住寒冬的侵襲，老師這樣陪伴著我們，讓我很感動。我知道只有優秀的實習報告與成果才能回報老師的辛欣工作，與默默付出。我相信，我的實習總結會讓老師得到安慰，覺得一些付出都是值得的了。在今后的工作和學習中，這次實習會給我源源不絕的動力和力量，我相信我會更加自信的面對今后的生活和工作，更加努力的學習和工作。

第四篇：攝影測量總結

第二章、單張航攝像片解析

1.攝影的原理是按小孔成像原理進行的。

2.航空攝影機物鏡中心至底片面的距離是固定值，成為航攝機主距，常用f表示。（因為相對于行高，它趨近于無窮遠成像，所以主距等于攝影機物鏡的焦距）

3.航攝像片傾角：航攝機向地面攝影時，攝影物鏡的主光軸偏離鉛垂線的夾角，稱為航攝像片傾角。

4.航攝片比例尺：f/H（航攝機主距與行高的比值，因為是相似三角形所以三邊比值都是航攝比例尺），航攝比例尺越大，照片越清楚。因為實際情況往往不垂直所以表示為：1/m≈f/H

5.像片重疊度：同一條航線內相鄰像片之間的影像重疊稱為航向重疊，一般為60%以上。相鄰航線的重疊稱為旁向重疊，一般在24%以上。

6.把一條航線的航攝像片根據地物景象疊拼起來，每張像片的主點連線不在一條直線上，而呈現彎彎曲曲的折線，稱為航線彎曲。航線在地面上的投影稱為航跡。實際航線與設計航線之間的夾角稱為航跡角。

7.像片旋角：在一張相鄰像點連線與同方向框標連線間的夾角。

8.航攝像片上的點線，p15

9.像方坐標系：像平面坐標系、像空間坐標系、像空間輔助坐標系（重點是圖p16-p17）物方坐標系：攝影測量坐標系、地面測量坐標系、地面攝影測量坐標系（p17-p18）

10.航攝像片的內、外方位元素：

內方位元素：描述攝影,中心與像片之間相關位置的參數，包括：f，像片框標坐標x0，y0外方位元素：在恢復了內方位元素的基礎上，確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態的參數（重點：書中的幾張圖p19-p21）

11.空間直角坐標變換

首先進行平面坐標的轉換，之后進行空間坐標轉換（公式：2-3）

方向余弦φωκ角的關系：（公式：2-3,2-4）

方向余弦φ’ω’κ’角的關系：（公式：2-6）

方向余弦A,α,κ角的關系：（公式：2-8）

12.中心投影的構像方程式(共線方程的建立)

通過航攝片比例，建立地面攝影測量坐標系、像空間輔助坐標系建立的比例關系，進而進行公式計算（公式：2-11）

13．航攝像片的像點位移：當航攝像片有傾角或地面有高差時，像片與理想情況產生的差異。產生原因：像片傾斜、地形起伏、物理因素（前兩個為重點）

14.單張像片空間后方交會（公式2-11）

后方交會計算中的誤差方程和法方程及精度（p35）

第三章、雙像解析攝影測量

1.人眼的立體視覺：由于人的兩只眼睛存在間距（平均值為6.5cm），因此對于同一景物，左右眼的相對位置（relative position）是不同的，這就產生了雙目視差，即左右眼看到的是有差異的圖像。

2.人造立體視覺：空間景物在感光材料上構像，再用人眼觀察構像的像片產生生理視差，重建空間景物的立體視覺，所看到的空間景物稱為立體影像，產生的立體視覺稱為人造立體視覺。

構成人造立體視覺的條件：

兩張像片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像對；

每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片；

兩像片相同景物的連線與眼基線應大致平行

兩像片的比例尺應相近（<15%），否則就要應用ZOOM系統進行調節

3.立體觀察：立體鏡觀察，疊映影像的立體觀察，雙目鏡觀測光路的立體觀察】立體量測：借助立體觀測裝置與測量的側標和量測計量工具

量測像點坐標的儀器：HCT-1型立體坐標量測儀、精密立體坐標量測儀

4.解析的方法處理立體像對的常用方法（第三章概述）：

（1）利用像片的空間后方交會與前方交會來解求地面目標的空間坐標。

（2）利用立體像對的內在幾何關系，進行相對定向，建立與地面相似的立體模型，計算出模型點的空間坐標。再通過絕對定向，將模型進行平移、旋轉、縮放，把模型納入到規定的地面坐標系中，解求出地面目標的絕對空間坐標。

（3）利用光書法雙向解析攝影測量來解求地面目標的空間坐標。這種方法將待求點與已知外業控制點同時列出誤差方程式，統一進行平差解求。

5.立體像對的前方交會

意義：因為在單張像片建立的共線方程x，y只能列出兩個方程式，而使用立體像對上的兩同名像點的坐標x1，y1，x2，y2，可以列出四個方程，從而求出三個未知數。

定義：由立體像對中兩張像片的內、外元素和像點坐標來確定相應地面店的地面坐標系的方法

過程：1，兩張像片分別建立比例關系式2，求出兩張像片的投影系數3，前兩步聯立解求坐標（y需要兩個投影系數求出坐標的平均值）

6.空間后交、前交方法的聯合計算

1.野外像片控制測量：在影像重疊部分找出四個控制點，確定他是何種地物，然后在野外常規方法測量出四個控制點的地面測量坐標。

2.用立體坐標量測儀量測像點的坐標

3.空間后方交會計算像片外方位元素

4.空間前方交會計算未知點地面坐標

7.解析法相對定向

用于描述兩張像片相對位置和姿態關系的參數，稱為相對定向參數。用解析計算的方法解求相對定向元素的過程，稱為解析法相對定向。

坐標系的選擇通常有兩種形式：連續相對定向坐標系和單獨像對坐標系，相應的相對定向元素分為連續像對相對定向元素和單獨相對相對定向元素

連續像對相對定向元素：左像片：X,Y,Z,=0，ΦΩΚ=0，右像片：X=b，Y=b，Z=b，ΦΩΚ——所以連續相對定向元素：b，b，ΦΩΚ(圖3-12)

單獨像對坐標系：X,Y,Z,=0，Φ，Ω=0，Κ=0，右像片：X=b，Y=b=0，Z=b=0，ΦΩΚ——相對定向元素：Φ1 Κ1 Φ2 Ω2 Κ2（圖3-13）

8.解析法相對定向原理：共面條件：B·(S1a1×S2a2)=0

9.相對定向解算：公式

10.解析法絕對定向：把模型點的攝影測量坐標轉化為地面測量坐標，借助已知地面控制點。（主要工作是坐標轉換工作）

11.光束法雙像解析攝影測量：用已知的少數控制點以及待求的地面點，在像對內，同時解求兩張像片的外方位元素與待定點坐標。

12.解析法空中三角測量：把一條航帶的連續像對作為一個單元進行處理

獨立模型法解析空中三角測量、光束法解析空中三角測量、gps輔助空中三角測量

第四章、立體測圖的原理與方法

1.立體測圖方法：模擬法立體測圖：應用光學投影或機械投影的方法來模擬像對的攝影反轉

過程，建立測圖的立體模型。

解析法立體測圖：引入計算機的模擬法

數字化測圖

第五章、數字攝影測量

1.數字攝影測量是基于數字影像和攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法，提取所攝對像以數字方式表達的幾何與物理信息的攝影測量學的分支學科。

2.影像數字化儀：

電子-光學掃描儀：滾筒式、平臺式

固定陣列式數字化儀：使用一條線上或是一個面積排列的半導體傳感器（ccd）

3.影像數字化過程：

影像的灰度：光學密度，D=logO（O影像的不透過率）

采樣與量化：每隔一個間隔讀一個點的灰度值，這個過程稱為采樣，這個間隔稱為采樣間隔。灰度值取整叫做影像灰度的量化。

4.數字影像的構成：灰度與坐標

5.數字影像內定向：像平面坐標系與掃描坐標系之間的轉換

6.全數字影像系統：直接利用數字立體影像，由計算機處理成產數字地圖，數字正射影像為目的自動攝影測量系統

第五篇：低空攝影測量總結

低空攝影測量的總結

摘要：為了解決傳統攝影測量在小區域測量時存在的一系列問題，國內外不少學者一直致力于低空攝影測量的研究，并獲得了不少的成果，無人機的發展和完善不斷推動著低空攝影測量在各領域中的應用和發展。本文主要介紹了低空攝影測量的特點、構成、關鍵技術、亟待解決的問題和應用領域等等。

關鍵詞：低空攝影測量，無人機，高程精度，三維建模，組合相機

在傳統攝影測量用于小區域大比例尺地形數據采集時，航攝的成本高,生產周期長,滿足不了特定條件下的成圖精度和經濟效益的要求。同時也存在著高層建筑物遮擋，分辨率不夠高等因素的影響，大大降低了數據采集的速度和質量。然而低空攝影測量由于其高分辨率，高重疊度，低成本，受云霧影響小等優點，迅速成為了人們關注的熱點，但是由于其像幅較小、畸變較大、影像數量多，影像傾角過大和重疊度不規則等不利因素，也引起了一系列問題。因此在應用低空攝影時需解決低空本身存在的不足。1． 低空攝影測量的概述

低空攝影測量通常指航高在1000m以下的航空攝影測量,常用的攝影平臺有輕型飛機、有人直升機、無人飛艇、無人機、氣球等。低空攝影測量具有獲取成果快、生產周期短、運作成本低、可操作性強等特點。特別是近幾年發展起來的以無人飛艇、無人機為遙感平臺的低空攝影系統,以數字遙感設備為任務載荷,以遙感數據快速處理系統為技術支撐,它是一種高機動性、低成本的小型化、專用化遙感系統。其作為一種新的技術方式，更適合在危險區域圖像的實時獲取、土地變化監測、環境監測、應急指揮需求等方面應用。其系統具有安全性高，低成本，能多角度，高分辨率的獲取影像。但與傳統的航天和航空影像相比，它又有姿態穩定性差、旋偏角大，像幅小、數量多，影像畸變大等缺點。2． 國內外研究現狀

自從低空攝影測量成為人們關注的熱點后，其在航拍和姿態平臺，傳感器，數據處理系統，數據處理方面和應用方面都取得了很大的發展。

在航拍平臺上，常見的無人機遙感平臺有：固定翼無人機，無人直升機，無人飛艇等。其中飛艇以巡航速度慢,留空時間長,飛行穩定等特點在低空巡邏、監視方面得到廣泛應用；直升機具有飛行性能穩定、抗風能力強、續航時間長、對飛行場地要求不高、可靈活野外作業等特點；固定翼無人機采用常規布局,具有高機動性、高載荷、氣動性能好等優點,非常適合搭載各種任務設備,出色完成任務,適合于執行長途遠距離航拍和巡線任務。如測科院的USVRS-II，刀鋒460無人機等。在姿態穩定平臺上，常用的有兩軸云臺及三軸云臺，主要是用于消除飛行器姿態變化對相機的影響，保證相機的姿態。

在傳感器方面，目前比較常用的是非量測相機，同時相機的組合和類型也在不斷的發展和變化。如桂德竹利用組合寬角相機的低空影像進行三維建模，解決了像幅小，精度低和自檢校等問題，劉鳳英等研究了自穩定雙拼航攝數碼相機技術，可以滿足 1∶ 1000 大比例尺地形圖測繪的精度要求，Xie et al.和Grenzdorffer et al.分別研究廣角四拼相機和五拼相機的整合，定標技術等。在傳感器類型方面，出現了智能手機傳感器，可見光，近紅外，多光譜，高光譜相機，熱紅外傳感器，LiDar和SAR傳感器等等。如Yun et al.利用無人機上安裝三星智能手機來獲取DEM，Tetracam利用多光譜來監控植被的健康狀況等等。

在數據處理系統方面，國外比較著名的有徠卡 Leica 公司的Helava系統，德國蔡氏 Zeiss 公司的 PHODDIS 系統，美國 Intergraph 公司的 Image Station 系統等。國內比較成熟的數字攝影測量系統有中國測繪科學院的 JX4 系統，適普公司的VirTuoZo系統。目前，數字攝影測量系統正朝自動化方向邁進，比較有代表性的是由張祖勛院士研制的數字攝影測量網格DPGrid系統，中國測繪科學院研發的PixelGrid系統，由北京吉威數源有限公司研發的 GEOWAY CIPS 系統。

在數據處理方面，主要體現在以下幾個方面：多基線的影像處理用以提高高程精度，低空影像的三維建模，影像匹配和融合技術，遙感數據實時處理和下傳，基于低空影像的各種產品生成和研究以及影像的檢校模型等等。如催紅霞，林宗堅等的無人飛艇低空數碼影像多視攝影測量，建立多基線立體幾何，進行前方交會實現精度的提高，同時Wefelscheid et al., Harwin and Lucieer也利用多視影像來提高精度。劉志奇利用低空影像進行城市三維建模，介紹了一套建模流程以及相關問題，桂德竹利用寬角組合相機實現了城市三維建筑物的建模，以及利用Structure from Motion恢復三維信息。在影響匹配和融合拼接方面，王書民等在匹配拼接之前先進行批量采樣和裁剪等預處理，來提高圖像拼接速度與質量；金士玲由SIFT 的局限性和不足，對其進行了改進適用于重疊度大和分辨率高的低空影像；Lowe提出的SIFT算子以及其的各種變種（SURF，ASIFT，BRIEF，BRIEF）等，還有將Structure from Motion和攝影測量技術相結合用于匹配和拼接（Abdel-Wahab et al.(2012), Cramer(2013b)and Qin et al.(2013)）等等，同時還有Semi-Global Matching的介紹（Hirschmüller, 2005，Bulatov et al., 2011;Küng et al., 2011;Haala et al., 2013），在各種產品生產上，方法也是各有不同，都是基于一定的前期處理，然后生成產品。杜全葉等根據低空影像生成的DEM，利用正射糾正模塊使用Voronoi圖分塊正射糾正，生成DOM，劉淑慧根據正射影像生成存在的問題提出了相應的解決辦法。在檢校模型上，提出了各種檢校模型，有大面陣相機的檢校，非量測相機的檢校，以及各種組合相機的檢校等。

在應用領域方面，涉及的范圍是非常廣的。低空攝影憑借其安全性，靈活性，高分辨率等特點，可以應用在災害危險地區，大比例尺成圖區域，三維數字城市，電力水利，土地利用變更調查，風景名勝古跡、旅游景點獲取局部或全景鳥瞰像片和編制影像平面圖等等方面，關于其進一步的介紹在后面給出。3． 低空攝影測量的關鍵技術

3.1 遙感平臺技術

低空遙感平臺的性能與成本直接影響低空航空遙感系統的應用效果與范圍,因此不斷提高低空平臺的性價比對于低空航空遙感業務化運行系統的可持續發展至關重要.其關鍵的性能指標包括飛行高度、續航時間、有效載荷、飛行平穩度、導航精度、巡航速度、起降方式等.而且低空的運行成本對整個系統也至關重要.因此,在目前低空平臺的基礎上,努力提高下一代低空平臺的性價比,使其更適合作為可持續經營的遙感平臺,是下一步的研究重點。

3.2 遙感傳感器技術 由于低空技術的發展，如今越來越多的普通數碼相機應用于低空攝影測量中，但由于普通數碼相機相幅小、像片多等各種問題的存在，因此，我們應該開發高分辨率、重量輕、存儲量大的大面陣相機或者小面陣多相機組合的攝影系統(兩相機、三相機、四相機等),以及相應的相機檢校和影像后處理方法等方面的研究。同時由于應用的需求不一樣，多光譜相機，紅外相機，高光譜相機以及熱紅外相機的開發和利用就顯得重要了。

3.3 姿態控制技術

為了減小飛行器、氣流等因素對相機造成的影響,獲取清晰的高質量影像,必須開發穩定平臺,特別是抗風能力弱、飛行穩定性差的無人駕駛飛行器(如飛艇、無人機),應加上高靈敏度的單軸或三軸穩定平臺保證相機的姿態穩定,或者采用機載POS系統(IMU、DGPS)直接獲取像片高精度的外方位素用于航片的內業處理。

3.4 相機定標技術

非量測數碼相機不是專門為量測目的設計的,其畸變性能與膠片量測攝影機的畸變性能不完全相同。在處理影像是首先就要對其進行校正，否者會引起很大的誤差，對于數碼相機的畸變差可以分為系統畸變差和隨機畸變差，主要的檢校模型有數學畸變模型和二維控制場檢校，當然也需要對不同相機組合也要進行相應的相機檢校，達到精度要求。

3.5 影像處理技術

對于低空影像的獲取后，不可避免的存在一些問題，因此就需要研究相應的處理軟件對其進行處理，以獲取高精度的產品。一般的影像處理技術主要包含以下幾個方面：影像的預處理，影像匹配，相對定向，區域網平差，DEM和DOM的生成以及立體測圖等。每一個環節都需要相應的處理技術和手段來保證后續的處理精度要求。4． 低空攝影測量的應用

（1）小面積地區性大比例尺地形圖測繪

由于傳統的航空攝影測量應用于小區域特別是城市大比例尺測圖時,存在建筑物遮擋嚴重、費用高、生產周期長等問題,低空攝影測量技術憑借自身特有的優勢成為該領域應用的首選技術,這對于大中城市改建、擴建、新農村建設、小城鎮的興建規劃設計用地形圖的施測、修測有極大的現實意義。

（2）城市三維建模

城市三維建模是“數字城市”建設的關鍵內容之一,建模數據的獲取途徑和處理方式直接影響到整個建模流程的速度和模型的整體質量(幾何精度、視覺效果等)。低空攝影測量可以快速采集建模區域的地學信息,經過內業處理快速獲取建模所需的DEM、DOM和部分建筑物的空間特征數據,特別是無人飛艇可以低空、低速飛行,能夠針對地面標志性建筑物進行懸停和傾斜拍攝以獲取建筑物的紋理圖像,減小外業采集紋理數據的工作量,提高大范圍建模的速度,是一種實用、高效的數據獲取途徑。

（3）其他應用

由于低空攝影測量的特點，除了在測圖和三維建模方面的應用外，還廣泛的應用于自然災害的應急反應、國家生態環境保護、礦產資源勘探、海洋環境監測、土地利用調查、電力森林和水資源開發等領域的應用。

在林業領域，森林健康監測、林業資源調查、野生動植物保護、森林防護、火災監測、退耕還林監測、荒漠化治理中非常急切的需要低成本，快速，高精確度等特點的遙感監測技術。

在電力領域，水電工程環境大多數都較為險峻，但是其的設計和施工都不可缺少的大比例尺地形圖成圖技術還停留在人工測制階段。主要由于使用常規航空攝影技術成本高、周期長，而且它所測量的范圍小，用戶無法承受。車載無人機系統無須使用專用場地，可以直接彈射起飛、云下飛行、姿態平穩，特別適合在一些惡劣條件下高精度遙感數據的獲取。

在環境保護領域，隨著國家對生態化建設的需求，相關的環保部門急需快速，高效的監測手段進行各類污染源及其擴散態勢的監測，為環境治理提供一系列的依據。所以低空攝影測量能夠解決其相應的需求。

在水利領域，我國水利部門在行使流域規劃、水資源管理、水利項目、水污染控制、流域治理、防汛抗旱調度、水土保持生態建設等管理職能時既需要衛星和航空遙感手段進行大面積宏觀監測，又需要高速、高效、高精度監測技術。在相關的水利行業裝備無人機遙感系統可以使其應用于生態環境、流域水土保持防洪、防凌監測以及基礎測繪和重點工程制圖等方面。

5． 低空攝影測量存在的問題

低空攝影測量由于其優點得到了一定的發展，但由于其像幅較小、畸變較大、影像數量多，影像傾角過大和重疊度不規則等不利因素。同時也存在著一些問題，需要對其進行研究解決。主要包括以下幾個方面：

（1）建立基于無人駕駛飛行器的低空數字攝影測量與遙感硬件系統。硬件平臺包括無人駕駛遙控飛行平臺,差分GPS接收機,姿態傳感器,高性能數碼相機和視頻攝（2）

（3）（4）（5）（6）像機,數據通訊設備,影像監視與高速數據采集設備,高性能計算機等等。需要深入研究無人駕駛飛行平臺的飛行特性,并研制三軸旋轉云臺、差分GPS無線通訊、視頻數據的自動下傳、自動曝光等關鍵技術。

研究無人駕駛飛行平臺的自動控制策略。在飛行器上搭載飛控計算機,由差分GPS數據得到飛艇(相機)的精確位置,在此基礎上對較低分辨率的視頻序列影像進行匹配,結合姿態傳感器的輸出信號實時自動確定飛行器的姿態,從而進行飛行自動控制,并將所有數據同時下傳到地面監控計算機。

傳感器多相機的組合和檢校，以及各種傳感器的組合和利用。

研究多基線立體影像中連接點的多影像匹配方法與克服影像幾何變形的穩健影像匹配和融合方法。

數字表面模型與正射影像的自動獲取及立體測圖。

相對于傳統的航空攝影測量而言,低空攝影測量還沒有形成一套較成熟的技術流程，同時缺少對特殊影像的處理（如紋理相同區域）和全自動化的空中三角測量軟件，解決組合寬角相機重疊度大而分辨率不均勻影響影像匹配可靠性的問題和控制點稀少條件下的空三要求。

6． 結論

本文針對低空攝影測量的技術，介紹了其相關的研究現狀，關鍵技術，應用領域，并指出了其存在的問題。同時低空攝影測量由于其不可取代的優點，應不斷拓寬其應用領域，和一些技術結合使用，如LiDar技術和SAR技術等，不斷拓寬其技術的新領域。

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