數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量

1、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量定義一：基于數(shù)字影像與攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法，提取所攝對(duì)象的幾何與屬性信息，并用數(shù)字方式表達(dá)的攝影測(cè)量的分支學(xué)科。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量定義二：基于攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，從影像（包括硬拷貝影像、數(shù)字影像或數(shù)字化影像）提取所攝對(duì)象的幾何與屬性信息，并用數(shù)字方式表達(dá)的攝影測(cè)量的分支學(xué)科。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的基本范疇：確定被攝定對(duì)象的幾何和物理屬性，即量測(cè)和理解。計(jì)算機(jī)輔助測(cè)圖：以計(jì)算機(jī)及其輸入、輸出設(shè)備為主要制圖工具實(shí)現(xiàn)從影像中提取地圖信息及其轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲(chǔ)、處理和顯示。一個(gè)完全的機(jī)助測(cè)圖系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)

2、輸出三部分。數(shù)據(jù)采集主要過程：1） 像片的定向，在解析測(cè)圖儀上要進(jìn)行解析內(nèi)定向、相對(duì)定向和絕對(duì)定向或一步定向，在機(jī)助的立體坐標(biāo)儀也要經(jīng)過上訴定向。2） 像片定向后，要輸入一些基本參數(shù)，如測(cè)圖比例尺、圖幅的圖廓點(diǎn)坐標(biāo)、測(cè)圖窗口參數(shù)。3） 為了形成最終形式的庫(kù)存數(shù)據(jù)，必須給不同的坐標(biāo)（地物）以不同的屬性代碼（特征碼），因而從測(cè)量每一個(gè)地物之前必須要輸入屬性碼。4） 逐點(diǎn)量測(cè)地物上的每一個(gè)應(yīng)記錄點(diǎn)，或?qū)Φ匚?、地貌（等高線等）進(jìn)行跟蹤，由系統(tǒng)確定點(diǎn)的記錄與否。5） 當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行聯(lián)機(jī)編輯，包括刪除、修改、增補(bǔ)等功能，不過聯(lián)機(jī)編輯不宜過多以免降低測(cè)圖儀利用效率。6） 所測(cè)數(shù)據(jù)以圖形方式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕

3、上，以便監(jiān)測(cè)量測(cè)結(jié)果的正確與否。為快速確定需要編輯的地物，在數(shù)據(jù)采集時(shí)要建立屏幕檢索表（作用）。數(shù)字地面模型（DTM）：是地形表 面形態(tài)多種信息（地形、環(huán)境、土地利用、人口分布等）的一 種數(shù)字化表示。數(shù)字表面模型（DSM）：包含了地表建筑物、橋 梁和樹木等高度的數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型DEM ：一個(gè)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基本內(nèi)核，若只考慮DTM的地形分量，則為DEM。表示區(qū)域D上的三維數(shù)字向量序列。其中，（X,Y)是平面坐標(biāo),Z是點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高程。 DEM的表現(xiàn)形式：1)規(guī)則矩形格網(wǎng)（GRID)：利用一系列在X，Y方向上都是等間隔排列的 地形點(diǎn)的高程Z表示地形，形成一個(gè)矩形格網(wǎng)DEM。優(yōu)點(diǎn)：存貯量?。?/p>

4、壓縮）,便于存取和管理： 缺點(diǎn)：有時(shí)不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部2)不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）:若將按地形特征采集的點(diǎn)按一定規(guī)則連接成覆 蓋整個(gè)區(qū)域且互不重疊的許多三角形，構(gòu)成一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng).優(yōu)點(diǎn)：能較好地顧及地面的點(diǎn)、線特征，表示復(fù)雜地形比規(guī) 則格網(wǎng)精確； 缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理不便.3) GRID-TIN混合網(wǎng)：綜合運(yùn)用規(guī)則格網(wǎng)和不規(guī)則三角網(wǎng)來表示地形，一般地區(qū)使用矩形網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沿地形特征則附加三角網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。漸進(jìn)采樣：先按照預(yù)定的比較稀疏的間隔進(jìn)行采樣，獲得一個(gè)比較稀疏的格網(wǎng)，然后分析是否需要對(duì)格網(wǎng)進(jìn)行加密。逐點(diǎn)內(nèi)插法：以每一待定點(diǎn)為中心，定義一個(gè)局部函數(shù)去擬合周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)，

5、生成DEM的過程：1、建立局部坐標(biāo)：對(duì)DEM每一個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)，從數(shù)據(jù)點(diǎn)中檢索與該DEM格網(wǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幾個(gè)分塊格網(wǎng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，將坐標(biāo)原點(diǎn)移 至該DEM格網(wǎng)點(diǎn)P（Xp，Yp）。2、 選取臨近數(shù)據(jù)點(diǎn)，以待定點(diǎn)P為圓心，R為半徑作圓，凡落在圓內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)即被選用。3、 列出誤差方程式（采用二次曲面作為擬合曲面）V =Ax2+Bxy+Cy2 +Dx+ Ey+F Z 4、 計(jì)算每一數(shù)據(jù)點(diǎn)的權(quán)（數(shù)據(jù)點(diǎn)到待定點(diǎn)的距離),反映了該點(diǎn)與待定點(diǎn)相關(guān)程度（距離d越小，對(duì)待定點(diǎn)影響越大，則權(quán)越大）。5、 法化求解因?yàn)閜位于原點(diǎn)（x,y均等于0），系數(shù)F是待定點(diǎn)內(nèi)插高程值ZP數(shù)字地面模型的應(yīng)用：1）、基于矩形格網(wǎng)的DEM多項(xiàng)式內(nèi)

6、插：雙線性多項(xiàng)式/雙曲面內(nèi)插、雙三次多項(xiàng)式內(nèi)插（三次曲面）；2） 等高線的繪制：等高線跟蹤、等高線光滑（曲線內(nèi)插）3） 立體圖透視；4）坡度、坡向的計(jì)算；面積、體積的計(jì)算；單片修測(cè)；數(shù)字微分糾正單片修測(cè)步驟：1、進(jìn)行單張像片空間后方交會(huì)，確定像片的方位元素2、 量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）； 3、取一高程近似值Z0;4、 將（x,y）與Z0代入共線方程，計(jì)算出地面平面坐標(biāo)近似值（X1,Y1）；5、 將（X1,Y1）及DEM內(nèi)插出高程Z1;6、 重復(fù)步驟4、5，直至（）與（）之差小于給定的限差。角度判斷法建立TIN：當(dāng)已知三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)(一條邊）后，利用余弦定理計(jì)算備選第三頂點(diǎn)為角頂點(diǎn)的三角形內(nèi)角大

7、小，選擇最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為第三點(diǎn)。角度判斷法建立TIN步驟為：1、將原始數(shù)據(jù)分塊，以便檢索所處理三角形鄰近點(diǎn)，不必檢索所有數(shù)據(jù)。2、 確定第一個(gè)三角形：離散點(diǎn)中選取一點(diǎn)A作為第一點(diǎn)，在其附近選取距離最近的一點(diǎn)B為第二點(diǎn)，對(duì)附件的點(diǎn)C利用余弦定理C為第三點(diǎn).3、 三角形的擴(kuò)展：由第一個(gè)三角形向外擴(kuò)展，將全部離散點(diǎn)構(gòu)成三角網(wǎng)，并保證三角網(wǎng)沒有重復(fù)、交叉的三角形。向外擴(kuò)展處理、重復(fù)與交叉的檢測(cè)。原則：每一次新增的兩條邊，按角度最大的原則向外擴(kuò)展，并進(jìn) 行是否重復(fù)的檢測(cè)。4、 所有生成的三角形的新生邊均經(jīng)過擴(kuò)展處理時(shí)，則全部離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)被連成一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)DEM.數(shù)字影像：像點(diǎn)坐標(biāo)和每個(gè)像點(diǎn)的灰度分布

8、都是用離散數(shù) 據(jù)表示的圖像，本質(zhì)上是一個(gè)灰度矩陣。數(shù)字影像的獲?。海?）采樣：圖像空間分布范圍的離散過程（獲取像素）對(duì)現(xiàn)實(shí)空間場(chǎng)景（坐標(biāo)的）離散化形成數(shù)字化 表示的過程。（也就是用空間上部分點(diǎn)的灰度值代表 圖像，這些點(diǎn)稱為采樣點(diǎn)（：由連續(xù)灰度函數(shù)到 離散數(shù)字圖像） （2）量化： 連續(xù)灰度函數(shù)幅值的離散過程（獲取灰度）將采樣得到的影像密度按照一定的規(guī)則轉(zhuǎn)換為灰度值的過程。采樣定理(作用）：當(dāng)采樣間隔能使在函數(shù)g(x)中存在的最高頻率中每周期取兩個(gè)樣時(shí)，則根據(jù)采樣數(shù)據(jù)可以恢復(fù)原函數(shù)g(x）。數(shù)字影像重采樣：當(dāng)欲知不位于矩陣（采樣）點(diǎn)上的原始函數(shù)g(x,y)的數(shù)值時(shí)就需 進(jìn)行內(nèi)插，此時(shí)稱為重采樣，即

9、在原采樣的基礎(chǔ)上再一次采樣。（由離散數(shù)字圖像到原始連續(xù)灰度函數(shù)）重采樣的方法：1、最鄰近法 最鄰近法重采樣的卷積核是一個(gè)盒狀函數(shù)，直接取與p(x,y)點(diǎn)位置最近像元N的灰度值為該點(diǎn)的灰度作為采樣值，N為最近點(diǎn)。2、雙線性插值法：卷積核是一個(gè)三角形函數(shù)，與sinc有一定的相似性。3、雙三次卷積法 ：卷積核利用三次樣條函數(shù)，更接近于sinc函數(shù)。相對(duì)定向：一張影像的局部同另一張影像的局部匹配的過程相關(guān)定向目的：恢復(fù)立體像對(duì)在成像瞬間的相對(duì)方位，使同名光線對(duì)對(duì)相交，形成與實(shí)際場(chǎng)景相似的幾何模型，可分為連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向和單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向。核線影像：對(duì)立體像對(duì)兩原始數(shù)字影像進(jìn)行重采樣，使影像掃描行與核線

10、重合，并使同名核線的影像掃描行的序號(hào)相同。核線幾何關(guān)系解析分類（確定同名核線的方法）：（1） 基于數(shù)字影像幾何糾正的核線解析關(guān)系：將傾斜像片上核線投影糾正到水平像片對(duì)上，求得水平像片對(duì)上的同名核線。（2） 基于共面條件的核線解析關(guān)系：直接從核線定義出發(fā)，不通過水平像片作為媒介，直接在傾斜像片上獲取同名核線。有理多項(xiàng)式系數(shù)（RPC）文件中90個(gè)參數(shù)80個(gè)有理多項(xiàng)式系數(shù)，10個(gè)規(guī)則化參數(shù)。點(diǎn)特征：指影像上具有確定的、明顯表現(xiàn)的像點(diǎn)點(diǎn)特征提取算子的基本思想過程：（1）計(jì)算各個(gè)像元的興趣值（2）給定經(jīng)驗(yàn)值并選取候選點(diǎn)將興趣值大于該閾值的點(diǎn)作為候選點(diǎn)，閾值的選擇應(yīng)以候選點(diǎn)中包括所需要的特征點(diǎn)，而又不包含

11、過多的非特征點(diǎn)為原則。（3）抑制局部非最大選取候選點(diǎn)中的極值點(diǎn)作為特征點(diǎn)。在一定大小的窗口內(nèi)（可 不同于興趣值計(jì)算窗口），將候選點(diǎn)中興趣值不是最大者去掉， 僅留下一個(gè)興趣值最大者，該像素為一個(gè)特征點(diǎn)。點(diǎn)特征提取算子分類：1、Moravec算子基本思想：在四個(gè)主要方向上，選取具有最大-最小灰度方差的點(diǎn) 作為特征點(diǎn)。2、Förstner算子基本思想：通過計(jì)算各像素的Roberts梯度和像素（c,r)為中心的一個(gè)窗口的灰度協(xié)方差矩陣，在影像中尋找具有可能小而接近圓的誤差橢圓的點(diǎn)作為特征點(diǎn)。3、Harris算子：該算法通過分析一定窗口內(nèi)與自相關(guān) 函數(shù)相聯(lián)系的矩陣M提取角點(diǎn)。4、SUSAN算子

12、：通過統(tǒng)計(jì)圓形模板內(nèi)符合要求的像素?cái)?shù)目（一個(gè)積分過程）檢測(cè)角點(diǎn)5、SIFT算子：概念：是一種基于尺度空間的、對(duì)圖像縮放、旋 轉(zhuǎn)甚至是仿射變換保持保持不變性的圖像 局部特征描述算子。SIFT算子特點(diǎn)： 1）SIFT特征是圖像的局部特征，其對(duì)旋轉(zhuǎn)、尺度縮放、亮度變化保持不變性，提高了影像匹配的穩(wěn)定性； u 2）獨(dú)特性好，信息量豐富，適用于在海量特征庫(kù)中進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的匹配； u 3）多量性，少數(shù)幾個(gè)物體也可以產(chǎn)生大量的SIFT特征向量； u 4）高速性，經(jīng)優(yōu)化的SIFT匹配算法甚至可達(dá)到實(shí)時(shí)的要求； u 5）可擴(kuò)展性，可方便的與其他形式的特征向量進(jìn)行聯(lián)合。SIFT算子的主要步驟：（1）建立尺度空間

13、，并在尺度空間中尋找極值點(diǎn)；（2）關(guān)鍵點(diǎn)的精確定位；（3）確定關(guān)鍵點(diǎn)的主方向；（4）關(guān)鍵點(diǎn)描述線特征提取算子：線特征提取算子是指運(yùn)用某種算法使圖像中的“線”更為突出的算子，通常也稱邊緣檢測(cè)算子線特征提取算子種類：1）梯度算子對(duì)于一給定的閾值T，當(dāng) 時(shí)，則 認(rèn)為像素（i,j）是邊緣上的點(diǎn)2） Roberts梯度算子、Prewitt梯度算子、Sobel梯度算子3） 方向差分算子4） 方向二階差分算子影像中點(diǎn)特征或者線特征點(diǎn)上的灰度與其周圍或兩側(cè) 影像灰度平均值差別較大使用5） 拉普拉斯算子6） 高斯-拉普拉斯算子概念：在提取邊緣時(shí)，利用高斯函數(shù)先進(jìn)行低通濾波，然后再利 用拉普拉斯算子進(jìn)行高通濾波并

14、提取零交叉點(diǎn)的方法。7） Canny算子低錯(cuò)誤率、最優(yōu)定位、檢測(cè)點(diǎn)與邊緣點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)8） Hough變換用于檢測(cè)圖像中直 線、圓、拋物線、橢圓等能夠用一定函數(shù)關(guān)系描述的曲線。影像分割：根據(jù)物體區(qū)域內(nèi)部具有同一性，把一幅影像分為若干子區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于某一物體或者物體的某一部分影像相關(guān)：利用兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)它們的相似性以確定同名點(diǎn)。數(shù)字相關(guān)：利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方法完成影像的相關(guān)（匹配）。影像金字塔是由原始影像按照一定規(guī)則生成的由細(xì)到粗不同分辨率的影像集。金字塔影像結(jié)構(gòu)：對(duì)二維影像逐次進(jìn)行低通濾波，增大采樣間隔，得到一個(gè)像元素總數(shù)逐漸變小的影像序列，將這些影像疊置起來頗像

15、一座金字塔。高層-低頻信息-保證可靠性； 底層-高頻信息-保證精度。課本185影像匹配的實(shí)質(zhì)：在兩幅（多幅）影像之間識(shí)別同名像點(diǎn)，其是計(jì)算機(jī)視覺以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的核心問題。影響匹配基本算法：1、相關(guān)函數(shù)測(cè)度 ：計(jì)算比較簡(jiǎn)單，沒有考慮灰度畸變和幾何變形的影響。2、 協(xié)方差函數(shù)測(cè)度（中心化的相關(guān)函數(shù)）計(jì)算比較簡(jiǎn)單，沒有考慮幾何變形 的影響，當(dāng)兩影像的灰度強(qiáng)度平均相差一個(gè)常量時(shí)，不受影響，但灰度反差拉伸對(duì)其有影響3、 相關(guān)系數(shù)測(cè)度（標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)方差函數(shù)）協(xié)方差函數(shù)除以兩信號(hào)的方差即可得到相關(guān)系數(shù)，計(jì)算比較復(fù)雜，沒有考慮幾何變形的影響，不受線性畸變的影響4、 差平方和測(cè)度 是N維空間點(diǎn)Y與點(diǎn)X之間距離的

16、平方。故差平方和最小等于N維空間點(diǎn)Y與點(diǎn)X之距離最小。計(jì)算簡(jiǎn)單，沒有考慮灰度畸變和幾何變形的影響。5、差絕對(duì)和測(cè)度兩影像窗口灰度差絕對(duì)值和即矢量X-Y之分量的絕對(duì)值之和。基于物方的影響匹配（VLL法）可直接生成DEM。鉛垂線軌跡法影像匹配主要步驟：1、 給定（X，Y）和Zmin，按高程精度要求確定Z； 2、 計(jì)算Zi ，(xi,yi)，(xi ,yi)；3、 計(jì)算相關(guān)測(cè)度，如i；4、 尋找最佳匹配值，如、k；5、 利用最佳匹配值及相鄰匹配值擬合一拋物線， 以其極值對(duì)應(yīng)的高程作為計(jì)算點(diǎn)的高程，或以更小的 Z重復(fù)以上過程。最小二乘影響匹配的基本思想：在影響匹配中引入變形參數(shù)（輻射畸變和幾何畸變），

17、同時(shí)按照最小二乘原則，解求這些參數(shù)。單點(diǎn)最小二乘影像匹配計(jì)算過程：（1）賦初值：給出各未知數(shù)的初值。（2）幾何畸變改正：用變形改正參數(shù)初值計(jì)算右窗口各點(diǎn)的新坐標(biāo)。（3）灰度重采樣：用對(duì)新坐標(biāo)位置用雙線性內(nèi)插法得到各點(diǎn)的灰度值。（4）輻射畸變改正：計(jì)算各點(diǎn)的新灰度。（5）計(jì)算相關(guān)系數(shù)。判斷是否繼續(xù)迭代 ，若完成迭代則到第九步，否則繼續(xù)（相關(guān)系數(shù)由大變小時(shí)停止迭代）（6）用最小二乘影像匹配計(jì)算參數(shù)改正值dh0,dh1, da0（7）計(jì)算變形參數(shù)的新值，然后轉(zhuǎn)到第（2）步。（8）重復(fù)第二至第七步。（9）計(jì)算最佳匹配點(diǎn)位。在匹配結(jié)束后，一般可認(rèn)為搜索影像窗口中心的變換位置是目標(biāo)窗口中心的共軛位置，即將

18、最終求得的各參數(shù)值代入公式得到最終搜索窗口配準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)最小二乘影像匹配精度結(jié)論：1） 最小二乘影像匹配的精度與相關(guān)系數(shù)有關(guān)，相關(guān)系數(shù)越大則精度越高。換言之，它與影像窗口的“信噪比”有關(guān)，信噪比越大，則匹配的精度越高。 2）影像匹配精度還與影像的紋理結(jié)構(gòu)有關(guān)， 越大，則匹配精度越高，反之，當(dāng)其趨近于0時(shí)，說明目標(biāo)窗口內(nèi)灰度值沒有變化，則無法進(jìn)行影像匹配。基于特征的影像匹配過程：特征提取利用一組參數(shù)對(duì)特征作描述利用參數(shù)進(jìn)行特征匹配特征匹配可分為：特征提取利用一組參數(shù)對(duì)特做作描述利用參數(shù)進(jìn)行特征匹配匹配侯選點(diǎn)的選擇：a) 對(duì)右影像也進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)特征提取，挑選預(yù)選區(qū)內(nèi)的特征點(diǎn)作為候選點(diǎn)。 b) 右影像不

19、進(jìn)行點(diǎn)特征提取，將預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)的每一點(diǎn)都作為候選點(diǎn)。 c) 右影像不進(jìn)行特征提取，利用其他準(zhǔn)則挑選可能的候選點(diǎn)。間接法數(shù)字微分糾正過程：1、計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)正射影像上一點(diǎn)（像素中心）P，正射影像左下角坐標(biāo)A，比例尺分母為M,則表示出P點(diǎn)對(duì)用的地面坐標(biāo)（X,Y）2、 計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)：Z時(shí)P點(diǎn)高程，由DEM內(nèi)插求得。3、 灰度內(nèi)插：由于所得像點(diǎn)不一定落在像素中心，所以進(jìn)行灰度內(nèi)插，一般可采用雙線性內(nèi)插求得像點(diǎn)P的灰度值。4、 灰度賦值：像點(diǎn)P的灰度值賦值給糾正后的像元素P。由DEM與原始影像制作景觀圖：（1） 將DEM劃分為m*n個(gè)地面元，原則是使景觀圖上像素之間無縫隙并盡可能的大； （2） 計(jì)算地面元在

20、景觀圖上的像素行 列號(hào)。 （3） 進(jìn)行消隱處理； （4） 由地面元計(jì)算其對(duì)應(yīng)的原始影像 像素行列號(hào)；（5） 雙線性內(nèi)插計(jì)算的灰度值gp； （6） 將灰度值gp賦予景觀圖像素。 真正射影像：在數(shù)字微分糾正過程中，要以數(shù)字表面模型DSM為基礎(chǔ)來進(jìn)行數(shù)字微分糾正。新型攝影測(cè)量傳感器：框幅式數(shù)碼航空相機(jī)、三線陣數(shù)碼相機(jī)、機(jī)載定位定向系統(tǒng)（POS）、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)、干涉雷達(dá)真正射影像流程圖： 綜合：1、 論述攝影測(cè)量現(xiàn)狀與未來發(fā)展的方向、趨勢(shì)。攝影測(cè)量的發(fā)展經(jīng)過模擬、解析、數(shù)字3三個(gè)發(fā)展階段后，又從數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站發(fā)展到了數(shù)字網(wǎng)格。目前在信息時(shí)代的發(fā)展促進(jìn)下，攝影測(cè)量已進(jìn)入了信息化時(shí)代。從攝影測(cè)量進(jìn)

21、入全數(shù)字化時(shí)代，計(jì)算機(jī)的任何進(jìn)展都會(huì)影響攝影測(cè)量的發(fā)展。同時(shí)必須指出的是，由于三維重建、游戲、電視、電影的需要，在此期間，計(jì)算機(jī)的直接參與使攝影測(cè)量得到快速發(fā)展。攝影測(cè)量的發(fā)展不僅要提高其自動(dòng)化程度，還要往智能化發(fā)展。信息時(shí)代的攝影測(cè)量系統(tǒng)逐漸向一體化發(fā)展，攝影測(cè)量的功能集成在一體機(jī)中，用戶可以通過一鍵式操作，根據(jù)輸入的影像路徑得到需要的結(jié)果。通過多源傳感器的相互補(bǔ)充，攝影測(cè)量和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的共同進(jìn)步，攝影測(cè)量必將向更廣闊的方向發(fā)展。公共地理信息的增加和攝影測(cè)量技術(shù)的智能化的發(fā)展也將從生產(chǎn)方式變革、生產(chǎn)效率、使用前景等方面增強(qiáng)攝影測(cè)量的應(yīng)用。 未來的攝影測(cè)量學(xué)會(huì)是怎樣的？作為一門古老的應(yīng)用型

22、學(xué)科，攝影測(cè)量的許多研究?jī)?nèi)容，特別是幾何部分已經(jīng)成熟。然而，受到傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)數(shù)學(xué)理論的推動(dòng)，它也一直處于持續(xù)發(fā)展中。特別是平臺(tái)技術(shù)，除了現(xiàn)有的航空、航天、無人機(jī)和車載平臺(tái)，攝影測(cè)量也逐漸向著深空、水下和地下平臺(tái)發(fā)展。此外，與計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等專業(yè)的進(jìn)一步交叉融合，是攝影測(cè)量與遙感學(xué)科向著更深的理論基礎(chǔ)、更廣泛的應(yīng)用前景和更實(shí)際的自動(dòng)化解題能力前進(jìn)的必然之路。2、了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，以及主要產(chǎn)品、制作過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字影像自動(dòng)測(cè)圖的系統(tǒng)稱為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。這種系統(tǒng)是使用按灰度元素?cái)?shù)字化了的影像，利用電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，通過數(shù)字相關(guān)技術(shù)建立數(shù)字地面模型

23、，形成線劃等高線及正射影像地圖。這是生產(chǎn)正射影像地圖的一種有效而快速的方法，且可以直接提供數(shù)據(jù)，建立高程數(shù)據(jù)庫(kù)和地理數(shù)據(jù)庫(kù)，適合各種規(guī)劃決策、工程設(shè)計(jì)和各種專題地圖的編制。攝影測(cè)量數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：透視幾何、核線幾何與光束法區(qū)域網(wǎng)平差。攝影測(cè)量產(chǎn)品：DEM、DOM、DRG、DLG、專題圖、各級(jí)縮編地圖等等其主要過程大體上可示意于如下的成圖過程：(1) 影像數(shù)字化或數(shù)字影像獲?。簩?duì)像片進(jìn)行數(shù)字化或直接獲取數(shù)字影像。(2) 定向參數(shù)的計(jì)算:1、 對(duì)影像的框標(biāo)進(jìn)行定位，計(jì)算掃描坐標(biāo)與像片坐標(biāo)系間的變換參數(shù)。2、 對(duì)相對(duì)定向用的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)及絕對(duì)定向用的大地點(diǎn)進(jìn)行定位與二維相關(guān)運(yùn)算，尋找同名點(diǎn)的影像坐標(biāo)值。3、 計(jì)

24、算相對(duì)定向參數(shù)與絕對(duì)定向參數(shù)。（3） 影像匹配和建立數(shù)字地面模型1、 按同名核線將影像的灰度予以重新排列2、 沿核線進(jìn)行一維影響匹配求出同名點(diǎn)。3、 計(jì)算同名點(diǎn)的空間坐標(biāo)4、 建立數(shù)字地面模型(4) 測(cè)制等高線和正射影像圖1、 自動(dòng)形成等高線2、 數(shù)字糾正產(chǎn)生正射影像3、 拼接鑲嵌疊加產(chǎn)生正射影像地圖3、基于無人機(jī)影像生產(chǎn)數(shù)字正射影像主要流程和所涉及關(guān)鍵影響運(yùn)用無人機(jī)航空攝影系統(tǒng)獲取影像后，制作正射影像圖具有以下關(guān)鍵技術(shù)需要解決：3.1、對(duì)較大旋偏角的處理：相鄰像片的主點(diǎn)連線與像幅沿航線方向兩框標(biāo)連線間的夾角稱為像片旋角，產(chǎn)生像片旋偏角的原因是由于在進(jìn)行空中攝影時(shí)，飛機(jī)不能處于絕對(duì)平穩(wěn)狀態(tài)，攝像機(jī)定向不準(zhǔn)確造成的。有像片旋角會(huì)使重疊度受到影響，針對(duì)無人機(jī)航攝數(shù)據(jù)，旋偏角一般不應(yīng)該大于15o，可以在確保像片的航向重疊度和旁向重疊度滿足要求的前提下，個(gè)別的像片旋偏角最大不超過30o，在同一