攝影測(cè)量復(fù)習(xí)題及答案

1、攝影測(cè)量復(fù)習(xí)題及答案 1、 試述攝影測(cè)量經(jīng)歷了哪幾個(gè)發(fā)展階段？各階段的特點(diǎn)是什么？答：模擬攝影測(cè)量：用像片做為原始資料，用物理投影的方式，采用模擬測(cè)圖儀，作業(yè)員手工的操作方式來(lái)生成的模擬產(chǎn)品。：解析攝影測(cè)量：用像片做為原始資料，用數(shù)字投影的方式，采用解析測(cè)圖儀，機(jī)助作業(yè)員操作方式，制成模擬產(chǎn)品和數(shù)字產(chǎn)品。：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：是用像片（數(shù)字），數(shù)字化影像，數(shù)字影像做為原始資料，用數(shù)字投影的方式，采用計(jì)算機(jī)，自動(dòng)化操作加作業(yè)員的干預(yù)，制成數(shù)字產(chǎn)品，模擬產(chǎn)品。2、 什么叫數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量？（兩種描述）答： 認(rèn)為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像與攝影測(cè)量基本原理，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

2、學(xué)科的理論與方法，提取所攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測(cè)量學(xué)的分支學(xué)科。其是基于攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，從影像（包括硬拷貝與數(shù)字影像或數(shù)字化影像）提取所攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測(cè)量分支學(xué)科。3 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量包括哪些部分？各部分的特點(diǎn)是什么？答：包括：計(jì)算機(jī)輔助測(cè)圖，影像數(shù)字化測(cè)圖（混合數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量）計(jì)算機(jī)輔助測(cè)圖：是利用解析測(cè)圖儀或模擬光電機(jī)型測(cè)圖儀與計(jì)算機(jī)相聯(lián)的機(jī)助系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，形成DEM與數(shù)字地圖，最后輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。其是攝影測(cè)量從解析化向數(shù)字化的過(guò)渡階段。其所處理的依然是傳統(tǒng)的像片，且對(duì)影像的處理仍然需要人眼的立

3、體量測(cè)，計(jì)算機(jī)則起進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄與輔助處理的作用，是一種半自動(dòng)化方式。影像數(shù)字化測(cè)圖：是利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像或數(shù)字化影像進(jìn)行處理，由計(jì)算機(jī)視覺（其核心是影像匹配和影像識(shí)別）代替人眼的立體量測(cè)與識(shí)別，完成影像幾何與物理信息的自動(dòng)提取。這時(shí)不需用傳統(tǒng)光電儀器與傳統(tǒng)人工操作方式，而是自動(dòng)化的方式。若處理的原始資料是光學(xué)影像（像片），則需要利用影像數(shù)字化器對(duì)其數(shù)字化。4、機(jī)助測(cè)圖數(shù)據(jù)采集有哪些主要過(guò)程？答：數(shù)據(jù)采集像片的定向輸入基本參數(shù)給不同的目標(biāo)（地物）以不同的屬性代碼（特征碼）逐點(diǎn)量測(cè)地物的每一個(gè)應(yīng)記錄的點(diǎn)，或?qū)Φ匚锘虻孛玻ǖ雀呔€等）進(jìn)行跟蹤，由系統(tǒng)決定點(diǎn)的記錄與否進(jìn)行聯(lián)機(jī)編輯。5、為什么要對(duì)地物

4、進(jìn)行編碼？答：為了形成最終形成的庫(kù)存數(shù)據(jù)，必須給不同的目標(biāo)（地物）以不同的屬性代碼（特征碼），因此。6、如何實(shí)現(xiàn)封閉地物的自動(dòng)閉合？答：在測(cè)站倒數(shù)第一站時(shí)就發(fā)出結(jié)束信 號(hào)（通常由一個(gè)腳踏開關(guān)控制或由鍵盤控制），系統(tǒng)自動(dòng)將第一點(diǎn)的坐標(biāo)復(fù)制到最后一點(diǎn)（倒數(shù)第一點(diǎn)之后），并填寫有關(guān)信息。7、屬性碼表與坐標(biāo)表的主要內(nèi)容是什么？ 屬性碼首點(diǎn)檢索指針刪除標(biāo)志公共邊檢索指針注記檢索指針。XYZ連接碼后向鏈指針前向鏈指針。8、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量的數(shù)據(jù)處理包括哪些主要內(nèi)容？答：主要包括：建立數(shù)字地面模型與生產(chǎn)數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)編輯。9、機(jī)助測(cè)圖數(shù)據(jù)編輯的目的是什么？答：圖形編輯是對(duì)所測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的確圖形表示按規(guī)范要求進(jìn)

5、行修整；字符編輯是在圖上做出數(shù)字與文字注記。10、機(jī)助測(cè)圖數(shù)據(jù)編輯應(yīng)包括哪些必須的功能？答：插入、刪除、修改任意一點(diǎn)。11、機(jī)助測(cè)圖數(shù)據(jù)輸出時(shí)需要進(jìn)行圖板定向，圖板定向的目的是什么？如何進(jìn)行圖板定向？答：目的：建立空間坐標(biāo)系（大地坐標(biāo)系）與測(cè)圖坐標(biāo)系之劉的變換關(guān)系。由繪圖比例尺確定變換關(guān)系：如圖板上沒有展繪圖廓點(diǎn)與地面控制點(diǎn)，則要輸入繪圖比例尺1：M及圖廓的左下角空間坐標(biāo) .變換關(guān)系為： ，（ 為空間坐標(biāo)， 為左下角圖廓點(diǎn)的繪圖儀坐標(biāo)。12、曲線擬合時(shí)，通常需要知道過(guò)節(jié)點(diǎn)處的切線，試述確定切線的方法。答：2種方法。1.三點(diǎn)法：假定某一點(diǎn) 上的切線垂直與該節(jié)點(diǎn)相對(duì)于相鄰點(diǎn)（兩個(gè)） 與 張角的角平

6、分線，即點(diǎn) 處的切線方向角為 。2.五點(diǎn)法：(Akima法)由相鄰的五個(gè)點(diǎn) 解算曲線在 點(diǎn)的斜率 ， 其中 13、以四邊形為例，敘述任意凸多邊形的裁剪。答：1.窗口外裁減：設(shè)窗口四角為 則窗口重心坐標(biāo)為： 。窗口四邊直線方程： 同理： 對(duì)應(yīng)任意一點(diǎn) ，若滿足：，同理： ，則該點(diǎn)位于該窗口內(nèi)。對(duì)于任意線段 ，其端點(diǎn)坐標(biāo)為 ，當(dāng) 同時(shí)在窗體內(nèi)，則線段 落在窗體內(nèi)，應(yīng)當(dāng)繪出。若是兩點(diǎn)中有一點(diǎn)不在窗體內(nèi)，不妨設(shè)為 ，則求出 與窗口邊的交點(diǎn) ，則將 繪出，若與窗口的兩條邊有交點(diǎn)，其另一個(gè)交點(diǎn)為 ，則取 與 中短的一段繪出。2.窗口裁剪：判斷與解算方法與窗口外剪裁完全相同，不同的只是在窗口外剪裁掉此時(shí)應(yīng)繪

7、出，而在窗口內(nèi)卻不繪出。14、DEM有哪幾種形式，其優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：2種：A規(guī)則矩形格網(wǎng)B不規(guī)則三角網(wǎng)。優(yōu)缺點(diǎn)：A：優(yōu)；DEM存儲(chǔ)量最小，非常方便使用且容易管理，目前使用最廣。缺：有時(shí)不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部。因此基于DEM描繪的等高線不能準(zhǔn)確的表示地貌。B：優(yōu)；不規(guī)則三角網(wǎng)TIN能較好的顧及地貌特征點(diǎn)，線，表示復(fù)雜地形表面比矩形格網(wǎng)精 確。缺：數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而使用與管理較復(fù)雜。15已知DEM起點(diǎn)坐標(biāo)(X0，Y0P)與格網(wǎng)間隔X，Y，求點(diǎn)P(X，Y)所在格網(wǎng)的行列號(hào)NR與NC。答：16、DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括哪些內(nèi)容？ 答：1.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換2.坐標(biāo)系統(tǒng)變換3.數(shù)據(jù)的編輯4

8、.柵格數(shù)據(jù)的矢量化轉(zhuǎn)換5.數(shù)據(jù)分塊。17、什么是配置法、推估法及濾波？答：1.配置法：若一個(gè)子區(qū)域內(nèi)有n個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，用一個(gè)一般二次曲面擬合地形，則每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都能列出一個(gè)觀測(cè)值方程式，在上述觀測(cè)值方程中引入m個(gè)待定點(diǎn)的信號(hào)S，同時(shí)解算趨面參數(shù)X與數(shù)據(jù)點(diǎn)上的信號(hào)S和待定點(diǎn)上的信號(hào)S。需要用廣義平差方法。2.推估法：在實(shí)際應(yīng)用中，通常可以用一個(gè)多項(xiàng)式作為趨勢(shì)面，先擬合n個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上余差內(nèi)插出待定點(diǎn)的信號(hào)。3.濾波：求出數(shù)據(jù)點(diǎn)上信號(hào)值。18、簡(jiǎn)述DEM內(nèi)插的移動(dòng)曲面擬合法的過(guò)程。答：1.對(duì)DEM每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)中檢索出對(duì)應(yīng)該DEM格網(wǎng)點(diǎn)的幾個(gè)分塊格網(wǎng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并將坐標(biāo)原點(diǎn)移至該DEM格網(wǎng)點(diǎn)P。2.為

9、了選取臨近數(shù)據(jù)點(diǎn)，以待定點(diǎn)P為圓心，以R作半徑，凡是落入圓內(nèi)的點(diǎn)即被選用。3.列出誤差方程式。4.計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的權(quán)。5.法化求解。19、如何計(jì)算矩形格網(wǎng)DEM中一個(gè)格網(wǎng)表面的坡度與坡向？如何利用DEM計(jì)算面積、和體積？.答：1.20、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的成圖過(guò)程如何？答：1.影像數(shù)字化或數(shù)字影像獲取。2.定向參數(shù)計(jì)算（a對(duì)框標(biāo)定位：計(jì)算掃描坐標(biāo)系統(tǒng)與像片坐標(biāo)系統(tǒng)間的變換參數(shù)。b找同名點(diǎn)影像坐標(biāo)值：計(jì)算相對(duì)定向參數(shù)與絕對(duì)定向參數(shù)。）3.影像匹配與建立數(shù)字地面模型（a找同名核線：將影像的灰度重新排列b沿核線進(jìn)行一維影像匹配求同名點(diǎn)。c計(jì)算同名點(diǎn)空間坐標(biāo)。d建立數(shù)字地面模型）。4.測(cè)制等高線及正射影

10、像圖（a自動(dòng)形成等高線。b數(shù)字糾正參數(shù)正射影像。c拼接鑲嵌疊加正射影像地圖）。21、數(shù)字影像頻域表達(dá)有什么用處？答：變換后矩陣中元素?cái)?shù)目與原像中相同，但許多為0或很小，所以通過(guò)變換：1.使數(shù)據(jù)信息有效地存儲(chǔ)和傳遞；2.使影像分解和影像處理過(guò)程更有利于進(jìn)行。22、什么叫采樣、量化及重采樣？答：采樣：對(duì)實(shí)際連續(xù)的函數(shù)模型離散化的量測(cè)過(guò)程。量化：把采樣點(diǎn)上的灰度數(shù)值轉(zhuǎn)換為某一等距的灰度級(jí)。重采樣：對(duì)不位于采樣點(diǎn)上的原始函數(shù)的數(shù)值進(jìn)行內(nèi)插。23、常用影像重采樣的方法有哪些？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：.雙線性內(nèi)插法：幾何精度好，計(jì)算量小，但計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，.雙三次卷積法：誤差是雙線性內(nèi)插法的1/3，但計(jì)算量大

11、，.最臨近像元法：方法 簡(jiǎn)單，計(jì)算快，不破壞原始灰度信息，但幾何精度差，.雙像素重采樣法：更好的保持影像清晰度。24、SHANNON采樣定理？答：當(dāng)采樣間隔能在函數(shù)存在的最高頻率中每周期取兩個(gè)樣本時(shí)，則根據(jù)采樣數(shù)據(jù)可從完全恢復(fù)原函數(shù)g（x）。25、已知框標(biāo)坐標(biāo)檢定值為(xk,yk)(k=1,2,3,n)，其掃描坐標(biāo)觀測(cè)值為(ik, jk)(k=1,2,n)，試推導(dǎo)內(nèi)定向參數(shù)解算公式。26、給出像素坐標(biāo)(行、列號(hào))與地面坐標(biāo)之間的解析表達(dá)式(共線方程)。即： 27、什么情況下采用一般的解析相對(duì)定向？什么情況下采用相對(duì)定向直接解？答：.當(dāng)不知道傾斜攝影中的傾角近似值及影像的內(nèi)方位元素是用相對(duì)定向直

12、接解28、采用獨(dú)立像對(duì)相對(duì)方位元素系統(tǒng)，推導(dǎo)由左影像上一點(diǎn)p(x,y)與其同名右核線上一點(diǎn)p的橫坐標(biāo)x，計(jì)算其縱坐標(biāo)y的公式。答：左像點(diǎn) 和右片同名核線上 在同一核面上，則有 即則 是右像片相對(duì)定向元素的函數(shù)。29、什么叫比特分割？比特分割有什么作用？怎樣進(jìn)行比特分割？答：.比特分割：將量化之后的數(shù)據(jù)分成不同的比特位依次取出某一比特上的值形成二值圖像.作用：用于確定哪幾位比特是信號(hào)，哪幾位是噪聲.直方圖à灰度值移位和壓縮à比特分割à比特合成à排除量化噪聲30、什么是影像特征？繪出其面灰度曲線。答：特征是影像灰度曲面的不連續(xù)點(diǎn)，面灰度曲線：31、比較有名的

13、點(diǎn)特征提取算子有哪幾種？試述其中一種提取算子的原理。答：算子種類：moravec算子,forsther算子moravec算子原理：（利用灰度方差提取點(diǎn)特征的算子）步驟：計(jì)算個(gè)像元的興趣值IV,在以像素（c，r），為中心的wkw的影象窗口中計(jì)算四個(gè)方向相鄰像素灰度差的平方和，取最小者作為該像素（c，r）的興趣值：IVc,r=minV1,V2,V3,V4; .給定一經(jīng)驗(yàn)閾值的點(diǎn)作為候選點(diǎn)；，選取候選點(diǎn)中的極值點(diǎn)作為特征點(diǎn)。此步驟稱為“抑制局部非最大”。綜合，moravec算子是在四個(gè)主要方向上，選擇具有最大最小灰度方差的點(diǎn)作為特征點(diǎn)。32、什么是線特征？答：線特征是指影像的邊緣與線，邊緣可定義為影

14、像局部區(qū)域特征不相同的那些區(qū)域間的分界線，而線則可定義為是具有很小寬度的，其中間區(qū)域具有相同的影像特征的邊緣對(duì)，也就是距離很小的一對(duì)邊緣構(gòu)成一條線。33、差分算子的缺點(diǎn)是什么？為什么LOG算子能避免差分算子的缺點(diǎn)？ 答：差分算子對(duì)噪聲較敏感，提取的特征并非真正的特征，LOG算子在提取邊緣時(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)行高通濾波并提取零交叉點(diǎn)，因而避免了差分算子的缺點(diǎn)。34、Hough變換的作用是什么？是否直接用于特征提取？試述Hough變換的過(guò)程。答：作用：將影像空間中的曲線交換到參數(shù)空間中，通過(guò)檢測(cè)參數(shù)空間中的極值點(diǎn)，確定出該曲線的描述參數(shù)，從而提取影像中的規(guī)則曲

15、線。不能。由于存在噪聲及特征點(diǎn)的位置誤差，參數(shù)空間中的所映射曲線并不嚴(yán)格通過(guò)一點(diǎn)，過(guò)程：，對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，提取特征并計(jì)算其梯度方向，將（Q， ）參數(shù)平面量化，設(shè)置二維累計(jì)矩陣H（Qi， ），邊緣細(xì)化，剔除非極值點(diǎn)，計(jì)算 值，并給相應(yīng)的累計(jì)矩陣元素增加一個(gè)單位值，對(duì)累計(jì)矩陣進(jìn)行閾值檢測(cè)，將大于閾值的點(diǎn)作為備選點(diǎn)，取累計(jì)矩陣中備選點(diǎn)中的極大值點(diǎn)為所需的峰值點(diǎn)，這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)空間的坐標(biāo)即所檢測(cè)直線的參數(shù)。35、相關(guān)函數(shù)的定義。證明自相關(guān)函數(shù)在自變量為零時(shí)取得最大值。答：兩個(gè)隨機(jī)信號(hào) 和 的相關(guān)函數(shù)定義為 ，對(duì)信號(hào)能力無(wú)限的情況取均值 。實(shí)際估計(jì)為 。證明 是取最大值： 。 上面左邊兩部分均為

16、，所以 。36、利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行立體像對(duì)的自動(dòng)量測(cè)的原理是什么？答：二維相關(guān)時(shí)在左像片上取一個(gè)待定點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，以此目標(biāo)點(diǎn)為中心，選 個(gè)像素的目標(biāo)窗口，在搜索區(qū)中取出 個(gè)像素的灰度陣列，計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相似性測(cè)度 為搜索區(qū)像素，當(dāng) 取最大值時(shí)，該搜索窗口中心像素被認(rèn)為是同名點(diǎn) ,一維相關(guān)是取一個(gè)待定點(diǎn)為中心， 個(gè)像素的窗口，搜索區(qū)為 個(gè)像素的灰度陣列，搜索只在一個(gè)方向進(jìn)行，計(jì)算相似性測(cè)度 ，最大是為同名點(diǎn) 。37、維納辛欽定理及其作用是什么？答：維納辛欽定理：隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)與其功率譜是一傅立葉變換對(duì)，即相關(guān)函數(shù)的傅立葉變換即功率譜，而功率譜的逆傅立葉變換即相關(guān)函數(shù) 和 作用：可先對(duì)影像的功率譜進(jìn)行估計(jì)，經(jīng)逆傅立葉變換就可以得到影像的相關(guān)函數(shù)，提供了一種估計(jì)相關(guān)函數(shù)的方法。38、相關(guān)函數(shù)產(chǎn)生多峰值的原因是什么？它會(huì)給相關(guān)結(jié)果帶來(lái)什么影響？答：由于高頻窄帶的隨機(jī)噪聲，其是含有高頻信號(hào)，自相關(guān)函數(shù)=0時(shí)取得峰值，即R（0）R（），在互相關(guān)函數(shù)中，在=0時(shí)不一定能同時(shí)取得最大值，互相關(guān)函數(shù)最大值的位置常常由功率最強(qiáng)的信號(hào)所確定，會(huì)因X和Y中含有高頻信號(hào)而產(chǎn)生多個(gè)峰值。影響：根據(jù)相關(guān)函數(shù)最大的準(zhǔn)則確定同名點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的相關(guān)結(jié)果。39、什么是金字塔影像？基于金字塔影像