近景攝影測量 考試重點(diǎn)

1、近景攝影測量粗整理（題都是文字性質(zhì)的，不會(huì)有公式推導(dǎo)，多是概念性的問題，要了解各個(gè)量的定義）第一章：緒論1、什么是近景攝影測量:攝影測量學(xué)科的一個(gè)分支。由攝影手段獲取景物的影像，并通過獲取的影像以確定該景物中目標(biāo)的空間位置、幾何形狀、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的測量技術(shù)。2、近景攝影測量與航空攝影測量的比較 :（1）攝影距離大于300m 的攝影測量稱為航空攝影測量，反之為近景攝影測量；(2)空間分辨率:航空攝影測量，飛行高度 305 m，焦距 153mm量測相機(jī)， 得到 1 : 2000 影像，空間分辨率為 5cm;近景攝影測量，有攝像設(shè)備和平臺(tái)的多樣性，從 理論上可以得到無限的空間分辨率；3、近景攝影測量的應(yīng)

2、用 （分類）： (1)建筑攝影測量：可用于建筑、古代遺跡的等值線圖、立面圖、平面圖的制作及其三維重建和復(fù)制；各類建筑物的變形觀測等。(2)工業(yè)攝影測量：可用于汽車外殼形狀的測定，大型機(jī)械部件加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢查， 工廠、礦山、道 （鐵）路、橋梁、水利工程模型的量測，爆破量的計(jì)算機(jī)爆破過程的演示。 (3)生物、醫(yī)學(xué)攝影測量：包括動(dòng)物軀體的外形測量，生物發(fā)育過程的記錄，以及對(duì)醫(yī)學(xué)內(nèi)科、 外科、牙科、眼科、骨傷科、矯形科的臨床診斷提供量測技術(shù),配合 X 光立體攝影量測體內(nèi)異物或病灶的位置等。4、近景攝影測量技術(shù)特點(diǎn)(優(yōu)缺點(diǎn))：（1）優(yōu)點(diǎn)：信息量大；非接觸；適用性強(qiáng)；高精度、高可靠；科技含量高；豐

3、富的信息表達(dá)（2）缺點(diǎn)：技術(shù)成本高；需要專業(yè)技術(shù)人員第二章：常用坐標(biāo)系，內(nèi)外方位元素，共線方程（這些東西要理解著看）1、近景常用的坐標(biāo)系（1）物方空間坐標(biāo)系 D-XYZ 用來定義物方點(diǎn) A 的空間坐標(biāo) （X ，Y，Z ），可以在此坐標(biāo)系中描述被測目標(biāo)的空間形態(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物方坐標(biāo)系為全局統(tǒng)一的坐標(biāo)系(也稱全局坐標(biāo)系或世界坐標(biāo)系)。原則上講， 該坐標(biāo)系統(tǒng)可以任意選取，但一般選取控制點(diǎn)的測量坐標(biāo)系(如全站儀測量坐標(biāo)系)為物方空間坐標(biāo)系。（2）像平面坐標(biāo)系 o-xy :表示像點(diǎn)在像平面上的位置的平面坐標(biāo)系，原點(diǎn) o 為像片的幾何中心，x 軸平行于像素的水平采樣方向。理想的成像系統(tǒng)中像平面坐標(biāo)系的原點(diǎn)

4、與像主點(diǎn)重合（3）像空間坐標(biāo) S-xyz 系用于表示像點(diǎn)在像方空間的位置坐標(biāo)系，原點(diǎn)選在投影 （攝影） 中心上 S ，x 軸和 y 軸分別與像平面坐標(biāo)系的x 軸和 y 軸平行，這時(shí) z 軸就與攝影光軸重合了，則像點(diǎn) a 在像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x , y , -f ) 。 攝像中心 S ：在該點(diǎn)拍攝像片 P 。 像主點(diǎn) o :由攝影中心 S 作像平面垂線的垂足。 像片主距f :攝影中心 S 至像平面的距離 So 。 主點(diǎn)光線：直線 So （4）輔助空間坐標(biāo)系 S-XYZ :原點(diǎn)為攝影中心 S，坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。在近景攝影測量中，通常選與物方空間坐標(biāo)系平行。2、內(nèi)方位元素的定義、作用:

5、（1）定義：內(nèi)方位元素是描述攝影中心與像片之間相關(guān)位置的參數(shù)，包括攝影中心S到像片的垂距(主距) f及像主點(diǎn)在像平面（框標(biāo)）坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（x 0y 0）（2）作用：確定攝影中心S和像平面P的相對(duì)位置所必須的數(shù)據(jù)。內(nèi)方位元素是由于制造、裝調(diào)、運(yùn)輸和使用等原因產(chǎn)生的。每臺(tái)攝影機(jī)各不相同，必須按使用要求分別測定。內(nèi)方位元素的測定精度，直接影響攝影測量的結(jié)果。3、外方位元素定義、作用:（1）定義：確定攝影光束在物方幾何關(guān)系的基本數(shù)據(jù)，包括攝影中心在某一空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)值(X , Y , Z )和確定攝影光束空間方位的 3 個(gè)角定向元素共 6 個(gè)數(shù)據(jù)。（2）外方位線元素的作用：描述攝影中心在

6、外方位空間直角坐標(biāo)系中的位置(X 、Y 、Z )以及像片在攝影瞬間的空間姿態(tài)（） 4、共線條件方程: 在理想情況下，攝影瞬間像點(diǎn)、投影中心、物點(diǎn)位于同一條直線上，描述這三點(diǎn)共線的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱之為共線條件方程。5、共線方程的推導(dǎo)：6、共面條件方程：像對(duì)相對(duì)定向關(guān)系式 像對(duì)中所有同名光線都應(yīng)對(duì)對(duì)相交 （共面）所滿足的條件方程式。 P1：左像片，發(fā)生在左像片的光束稱為左光束。 P2：右像片，發(fā)生在右像片的光束稱為右光束。a1和a2：同名像點(diǎn)，它們對(duì)應(yīng)同一物方點(diǎn)A 。SA1和SA2：同名光線b：基線。 核面：通過攝影基線與任一物方點(diǎn)所組成的平面，如 b 和A 構(gòu)成的平面。核線：某一物方點(diǎn)的核面在像對(duì)的

7、兩像平面上的兩條交線。8、空間后方交會(huì)的過程：參考攝影測量基礎(chǔ)第四章：1、近景攝影測量的兩種基本攝影方式：正直攝影方式、交向攝影方式 （1）正直攝影方式：攝影時(shí)兩攝影機(jī)主光軸相互平行且垂直于攝影基線的攝影方式。（2）交向攝影方式：攝影時(shí)兩攝影機(jī)主光軸大體位于同一平面內(nèi)且不平行、不同時(shí)垂直于攝影基線的攝影方式。2、精度估算：（1）正直攝影方式的精度估算：設(shè)正直攝影像對(duì)，以左攝影中心為原點(diǎn)，兩攝影中心的連線（攝影基線）作為X軸。設(shè)物方有一點(diǎn) A (X, Y, Z），在兩張像片上的對(duì)應(yīng)像點(diǎn)為a1 ,a2在各自像片坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（x1,y1）、（x2，,y2）H ：攝影距離(-Z);B:攝影基線;f

8、:攝影機(jī)主距，mp:左右視差中誤差， mx方向像點(diǎn)中誤差，my:y方向像點(diǎn)中誤差，p:左右視差 (p = x1-x2 ) 幾點(diǎn)結(jié)論： 為提高精度，應(yīng)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(jī)；為提高精度，應(yīng)盡可能拍攝攝影基線大的像對(duì)；為提高精度，應(yīng)盡可能提高像點(diǎn)坐標(biāo)的質(zhì)量，包括像點(diǎn)坐標(biāo)的量測質(zhì)量、剔除各類系統(tǒng)誤差的能力；一般情況下，攝影方向的中誤差最大，常 mz估算精度。(2)交向攝影方式的精度估算式:P67（4-3-9）公式以及各個(gè)量的含義,手寫吧幾點(diǎn)結(jié)論：本公式作為交像攝影情況下，物方空間坐標(biāo)精度的參考估算式；當(dāng)交向角為90°時(shí)，總誤差最小，且各個(gè)方

9、向的中誤差相等；為提高交向攝影測量的精度，應(yīng)該增大攝影比例尺，提高像點(diǎn)坐標(biāo)量測精度并注意交會(huì)角度對(duì)各方向坐標(biāo)的影像3、調(diào)焦距D（物距）：攝影中心與調(diào)焦最清晰點(diǎn)間的距離。4、超焦距（超焦點(diǎn)距離、無窮遠(yuǎn)起點(diǎn)）：給定光圈和模糊圈的大小，當(dāng)攝影機(jī)調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)時(shí)，從攝影中心開始的某一距離到無窮遠(yuǎn)范圍內(nèi)的景物成像都是清晰的，這一距離稱為超焦距。此清晰點(diǎn)稱為無窮遠(yuǎn)起點(diǎn)。3、景深：給定光圈和模糊圈大小，被攝影空間能夠獲得清晰構(gòu)像的深度范圍，稱為景深。景深D 為沿光軸方向的后景距 D 1與前景距 D2 的差值, D = D1- D2。4、曝光時(shí)間的確定方法：經(jīng)驗(yàn)法，使用測光表，試片法，推算比較法。5、立體相對(duì)的

10、獲取方法： （1）使用立體攝影機(jī)或立體攝影系統(tǒng)（2）使用兩臺(tái)單個(gè)攝影機(jī) （3）使用單個(gè)攝影機(jī)：a、移動(dòng)相機(jī)法b、移動(dòng)目標(biāo)法c、旋轉(zhuǎn)目標(biāo)法d、投影標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)法e、利用分光裝置法6、照明原則：使用自然光時(shí)，要照度均勻，避免出現(xiàn)反差過大的現(xiàn)象；使用人工光源時(shí)照明燈要布置適宜；有些情況下要注意局部照明，如黑暗情況下的控制點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)尺照明；特殊光源的使用。第五章：1、近景攝影測量中實(shí)施控制的目的：將所構(gòu)建的近景攝影測量網(wǎng)納入到給定的物方空間坐標(biāo)系里；通過多余的控制(包括控制點(diǎn)或相對(duì)控制)加強(qiáng)攝影測量網(wǎng)的強(qiáng)度；通過多余的控制點(diǎn)或相對(duì)控制檢查攝影測量的精度和可靠性。2、控制點(diǎn)與相對(duì)控制：（1）控制點(diǎn)通常是在被測

11、目標(biāo)上或其周圍測定的己知坐標(biāo)的標(biāo)志點(diǎn)。（2）相對(duì)控制是指在近景攝影測量中布置在物方空間的未知點(diǎn)間的某種已知幾何關(guān)系3、控制點(diǎn)的一些方法：近景攝影測量實(shí)測中所得控制點(diǎn)的坐標(biāo)(X,Y,Z )。常常使用普通測量的方法測算。對(duì)于亞毫米級(jí)的近景攝影測量控制，常以普通測量的前方交會(huì)解算其平面坐標(biāo)（X,Y），然后按間接高程放方法再解求其高程（Z ）。前方交會(huì) + 三角高程方法 前方交會(huì)測量控制點(diǎn)的平面坐標(biāo) + 三角高程測量控制點(diǎn)的高程。需要指出，這里討論的測量方法、適用于要求亞毫米精度的大多數(shù)近景攝影測量目標(biāo)。那些精度要求較低者，可參照這里敘述的測量方法以及常規(guī)測量方法稍加變通地實(shí)施。4、前方交會(huì)-計(jì)算平面

12、坐標(biāo)：5、三角高程-確定高程坐標(biāo)6、 作業(yè)方法：測站點(diǎn)的確定：不關(guān)注坐標(biāo)系的絕對(duì)位置，為自由坐標(biāo)系。兩個(gè)測站的情況下，線間長度即可確定兩側(cè)站的坐標(biāo)。 基線的確定方法：（1）鋼尺、皮尺（2）銦瓦尺（3）測距儀（4）標(biāo)準(zhǔn)尺法 標(biāo)準(zhǔn)尺法：在測量基線的前方，水平放置一根高精度的標(biāo)準(zhǔn)尺，按前方交會(huì)方法測得尺上兩點(diǎn)的坐標(biāo)后，計(jì)算其長度，求出它與真尺長的比值，改化基線長度。（1）根據(jù)實(shí)際情況安置兩側(cè)站A和B后，近似量取基線長度S作為初值，讀至cm就可以滿足要求。（2）在物方空間適宜部位布置已知長度的距離MN，如3m長一級(jí)銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺、1m長的日內(nèi)瓦尺，并且使MN處于水平狀態(tài)，在其上選取兩個(gè)刻劃M、N，做出標(biāo)記，其真長記為S；（3）自測站A與B按前述普通測量前方交會(huì)法，測定M、N以及各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)(X、Y)；（4）求解比例規(guī)劃系數(shù) 。（近景攝影測量的控制4-4）7、相對(duì)控制的定義：利用攝影測量處理中未知點(diǎn)間的已知幾何關(guān)系。8、相對(duì)控制的方式：（1）把相對(duì)控制認(rèn)作觀測值：此時(shí)將相對(duì)控制所建立的誤差方程式，與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一解算，從而引進(jìn)控制并加強(qiáng)所建模型的內(nèi)部強(qiáng)度。（2 ）把相對(duì)控制認(rèn)作真值：當(dāng)把相對(duì)控制認(rèn)作真值時(shí)，則提供了某種制約條件，并按帶有制約條件的間接觀測平差處理，從而引進(jìn)控制并加強(qiáng)所建模型的內(nèi)部強(qiáng)度。9、相對(duì)控制分類：距離相對(duì)控制、平面相對(duì)控制、直線