数字摄影测量.doc

1.摄影机与被摄物体距离的远近分类：航天摄影测量，航空摄影测量，地面摄影测量，近景摄影测量，显微摄影测量。用途分类：地形摄影测量，非地形摄影测量。技术手段（摄影测量发展时间先后）：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。2.摄影机按使用目的可分为专业摄影机和普通摄像机俩大类。3.量测用摄影机的特征:a 量测用摄影机的像距是一个固定的已知值b 摄影机像面框架上有无框标标志是区分量测用摄影机和非量测用摄像机的重要标志c 量测用摄影机的内方位元素的数值是已知的。4.摄影测量就是6摄影测量对空中摄影基本要求：a像片倾斜角：按规定要求像片倾斜角又应小于23（竖直摄影）。b摄影航高。c摄影比例尺：考虑成图比例尺，摄影测量内业成图方法和成图精度等因素，另外还要考虑经济性和舍友资料的可使用性。1/m=f/H（m为航摄比例尺粉木，f为航摄仪主距，H为摄影航高）。d像片重叠度：航向重叠度：px%= px/lx*100% 60%65% 最小不能小于53%；旁向重叠度：pt%=px/ly*100% 30%35% 最小不能小于15%。e摄影基线：沿航线仿效两相邻摄影站之间的距离称为摄影基线。f航高差：同一航线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。g航带弯曲度：航带弯曲度一般规定不得超过30%。h像片旋偏角：一般要求小于6，个别最大不应大于8。根据被摄物体在像片上的构想规律及物体与对应影像之间的几何关系和代数关系，获取被摄物体的几何属性和物理属性。5.地形图是正射投影（又叫平行投影，垂直投影），若投影光线组中所有光线相互平行且垂直于摄影平面 成为正射投影 同侧正片，异测负片。6.摄影测量中常用坐标系分为两大类:1.用于描述像点位置的像方空间坐标系2.用于描述地面店位置的物方空间坐标系。像方空间坐标系 1.像平面坐标系 a.框标坐标系b.像平面直角坐标系；2.像空间坐标系；3.像空间辅助坐标系。物方空间坐标系 1.摄影测量坐标系；2.地面测量坐标系；3.地面摄影测量坐标系。框标坐标系：以对边框标连线作为x，y轴，连线交点P为坐标原点，与航线方向相近的连线为x轴。7.平移 PO(像主点)：像平面直角坐标系；OS(投影中心)：像空间坐标系(Z轴：0方向)。像空间辅助坐标系：坐标原点取摄影中心S，u， w坐标轴方向视实际情况决定。8.确定摄影瞬间摄影中心，像片与地面之间的位置关系的参素叫做像片的方位元素。描述摄影中心与像片之间相关位置的参数叫内方位元素:摄影中心S到像片的主距f及像主点o在框标坐标系中的坐标(x0，y0)；内方位元素一般视为已知，由制造厂家通过摄影机鉴定设备检验得到，检验的数据写在一起说明书上。确定像片或摄影光束摄影瞬间在地面空间坐标系中的参数叫做像片的外方位元素。一张像片的外方位元素有6个，包括3个描述摄影中心S在选定的地面空间直角坐标系中坐标值的元素(直线元素)和3个描述像片空间姿态的参数(角元素)。9.共线方程(中心投影的共线方程)a.后交法-前交法；b.DEM；c.正射影像DEM；X-X0=-fa1(xa-xs)+b1(ya-ys)+c1(za-zs)/a3(xa-xs)+b3(ya-ys)+c3(za-zs)Y-Y0=-fa2(xa-xs)+b2(ya-ys)+c2(za-zs)/a3(xa-xs)+b3(ya-ys)+c3(za-zs) 以像主点为原点的像点坐标(x，y).对应地面点坐标(Xa，Ya，Za).像片主距f及外方位元素Xs，Ys，Zs，。摄影中心S与地面店A在地面摄影测量坐标系中的坐标分别为(Xs，Ys，Zs)和(Xa，Ya，Za)，则地面点A在像空间辅助坐标系的坐标为(Xa-Xs，Ya-Ys，Za-Zs)相应像点a在像空间辅助坐标系中的坐标为(u，v，w) .U/(Xa-Xs)=v/(Ya-Ys)=w/(Za-Zs)=1/.(为比例因子)矩阵形式: u Xa-Xs V = 1/. Ya-Ys (1) W Za-Zs像空间坐标系与像空间辅助坐标系的反算式: X a1 b1 c1 u Y = a2 b2 c2 * v (2) -f a3 b3 c3 w将(1)式代入(2)式并用(3)式去除第1，2式得10.单张像片的空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的分布合理的控制点的空间坐标与影像坐标，根据共线方程，反求该影像的外方位元素。11.航摄像片是中心投影，地形图是地面的正射投影。像点位移产生的原因：像片倾斜地面起伏。12.利用立体像对在室内进行双眼观察，也能获得与直接观察空间物体一样的立体感觉，这种现象称为像对立体观察（人造立体）13.根据天然立体观察的特点和分析得出像对立体观察满足的条件有：a.两张像片必须是由相邻摄影站对同一物体摄影所获得的，即要有立体像对。b.两眼必须分别各看一张像片，即必须实现分像。c.像片所安置的位置，必须使相应视线成对相交，即像片定向，以保证两视线在同一视平面内。14.a.由不同摄影站、具有一定影像重叠的两张像片称为立体像对。b.摄影基线：相邻两摄站的连线。c.同名光线：同一地面点发出的两条光线。d.同名像点：同名光线在左右像片上的构象。e.核面：通过摄影基线的平面。f.同名核线：核面与左右像片面的交线。g.标准式像对：摄影基线水平的两张像片组成的立体像对。h.空间前方交会：利用立体像对两张像片的内外方位元素和同名像点的像坐标解算相应地面点地面坐标的工作。 A已知：内外方位元素像点（x，y）求解，XA ，YA，ZA前交法计算过程： B点投影XA，YA，ZA(N1，N2)a.获取已知数据x0，y0，f，xs1，Xs1，Zs1，1，w1，k1，Xs2，Ys2，Zs2，2，w2，k2。b.量测像点坐标x1，y1，x2，y2c.由外方位线元素计算基线分量Bx，BY，BZd.由外方位角元素计算像空间辅助坐标X1，Y1，Z1，X2，Y2，Z2e.计算点投影系数N1，N2f.计算地面坐标XA，YA，ZA点投影系数法：过左右摄站S1，S2分别做的像空间辅助坐标系为：S1X1Y1Z1和S2X2Y2Z2、左右S1、S2在地面坐标系下的坐标为（Xs1、Ys1、Zs1）和（Xs2、Ys2、Zs2）。点投影系数定义：x/xA-xS=y/yA-yS=z/zA-zS=1/S1A/S1a1=XA-XS1/X1=YA-YS1/Y1=ZA-ZS1/Z1=N1S1A/S2a2=YA-XS2/X2=ZA-ZS2/Z2=N2点投影系数方法计算： BX=XS2-XS1=N1X1-N2X2 N1=BXZ2-B2X2XA=XS1+N1X1=XS2+N2X2 BY=YS2-YS1=N1Y1-N2Y2 N2=BXZ1-B2X1/X1Z2-X2Z1XA=YS1+N1X1=YS2+N2Y2 BZ=ZS2-ZS1=N1Z1-N2Z2ZA=ZS1+N1Z1=ZS2+N2Z2空间后交法与前交法求解地面点步骤:a.野外控制测量：要求重叠部分至少有四个已知地面控制点。b.用立体坐标量测仪量测像点坐标。c.空间后方交会法计算像片外方位元素：利用控制点分别计算每个像片的六个外方位元素。d.空间前方交会法计算未知点地面坐标。单像：6个 立体像对：12个空间前交法：a.利用各自的像片的角元素，计算出左右像片的方向余弦，组成旋转矩阵R1，R2j 。b.根据左，右像片的外方位元素，计算摄影基线分量BX，BY，BZ。c.逐点计算像点的像空间辅助坐标。d.计算点投影系数。e.计算未知点的地面摄影测量坐标。15.相对定向：确定一个相对中两张像片间的相对方位。相对定向元素：确定一个立体相对中两张像片之间的相对方位所需要的参数。绝对定向：确定该像片对相对于地辅坐标系中的绝对方位。绝对定向元素：确定该像片对相对于地辅坐标系中的绝对方位所需要的参数。16.双像解析：后交+前交 相对+绝对 光束法（最严密）控制点个数：a.三对同名像点，不在一直线的三个控制点。b.五对同名像点，两个平高，一个高程控制点。c.12对以上同名像点，两个平高，一个高程控制点。相对定向元素（5个） v、相对定向元素（7个） 6个外方位元素，基线的长度B参数：连续像对的相对定向 区别：选用坐标系不同 单独像对的像对定向17.立体模型的绝对定向：确定立体模型在地面坐标系中的正确方位和比例尺规划因子，从而确定出各模型点所对应的地面点在地辅坐标系中的坐标。18.把模型点的摄影测量坐标变换成相应地面点的地面坐标，包含三方面内容：是模型坐标系对于地辅坐标系的旋转。是模型坐标系对于地辅坐标系的平移。是确定模型缩放的比例尺因子。假设某模型点在模型坐标系统中的坐标为（X，Y，Z），对应的地面点在地辅坐标系中的的坐标为（XT，YT，ZT）.19.模拟法立体测图的作业可分为内定向，相对定向，绝对定向，核线重采样，立体测图。20.利用计算的方法，根据航摄像片上所量测的像点坐标以及极少量的地面控制点，求出地面加密点的物方空间坐标，称之为解析空中三角测量。21.解析空中三角测量通常采用的平差模型可分为航带法、独立模型法和光束法。按加密区域分为单航带法和区域网法。22.数字摄影测量系统是由计算机视觉代替人的立体量测与识别完成影像几何信息与物理信息的自动提取23.采样：对实际连续函数模型离散化的量测过程（数字影像的来源）重采样：当欲知不位于矩阵点上时原始函数（G，X，Y）的数值就需要进行内插，此时成为重采样。24.内定向：确定或恢复影像内方位元素的作业过程称为影像内定向。目的：恢复影像摄影时的光束形状，把框标坐标系转换为像平面坐标系。25.相对定向：目的：恢复立体像对中两幅影像在成像瞬间的相对方位使同名光线成对相交，形成与地面场景相似的三维立体模型。26.绝对定向：目的：确定数字立体模型在规定的物方空间坐标系中的方位和比例因子，从而确定出模型点所对应的物点在规定的物方空间坐标系中的坐标。27.核线重采样：目的：同名像点均位于同名核线上的性质进行影像相关计算，能把二维匹配降成一维匹配。28.为什么要进行影像重采样：对影像进行旋转，核线重排列与数字纠正时，需要的点可能并不是采样点，需要根据采样点内插出新的点。29.核面与两幅影像相反形成的截取直线称为核线。30.影像匹配：目的：提取物体的几何信息，确定其空间位置。在两幅或多幅影响之间识别同名元素的技术。31.数字影像匹配：数字影像匹配就是在两张或多张数字影像的要素之间自动建立关系。这些影像是对同一场景在不同位置和不同时刻的成像，而要素可以是数字影像中的点，也可以是数字影像中提取的其他特征。目的：识别左右像片同名点32.影像相关是利用两个信号的相关函数，评价他们的相似性以确定同名点。影像相关技术：电子相关，光学相关，数字相关。33.铅垂线轨迹法（VLL）34.只有将中心投影的构像经过投影变换转变成正射投影，同时消除像片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平像片的构像，符合规定的比例尺。这种变换过程称为像片纠正。35.根据参数与数字地面模型，利用