什么是線攝影測量 攝影測量的四個誤差

什么叫直線定向攝影測量與遙感概論 詳細(xì)?0?3？攝影測量的原理，攝影測量的基礎(chǔ)原理來自測量的 方法，到底什么是攝影測量技術(shù)？

本文導(dǎo)航

• 遙感導(dǎo)論知識點(diǎn)總結(jié)
• 攝影測量的四個誤差
• 攝影測量技術(shù)實(shí)際操作
• 數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)技術(shù)有哪些

遙感導(dǎo)論知識點(diǎn)總結(jié)

什么叫直線定向攝影測量與遙感概論 什么叫直線定向攝影測量與遙感概論 作業(yè)一 1、簡述攝影測量發(fā)展的三個階段及其對地理信息系統(tǒng)技術(shù)的作用。 答:攝影測量的三個階段是:模擬攝影測量、解析攝影測量、數(shù)字?jǐn)z影測量。作用:模擬攝影測量的直接成果為各種圖件(地形圖、專題等)他們必須經(jīng)過數(shù)字化才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)中。解析攝影測量、數(shù)字?jǐn)z影測量可以直接為各種 作業(yè)二 1、什么是航攝像片的內(nèi)、外方位元素，各有何用? 答:航攝相片的內(nèi)方位元素:表示攝影中心與相片之間相關(guān)位置的參數(shù)。 航攝相片的外方位元素:在恢復(fù)了內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上，確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)。 航攝相片的內(nèi)方位元素的作用是:建立測圖所需要的立體模型的基礎(chǔ)。 航攝相片的外方位元素的作用是:建立立體模型。 2、為什么外方位元素中的角元素有三種不同的選擇? 答:外方位元素中的角元素三種不同選擇的原因是:根據(jù)不同儀器的設(shè)計(jì)需要。 3、攝影測量中常用的坐標(biāo)系有哪些?各有何用? 答:攝影測量中常用的坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點(diǎn)的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系;另--類是用于描述地面點(diǎn)的位置.稱為物方空間坐標(biāo)系。 (1)像方空間坐標(biāo)系 ①像平面坐標(biāo)系 像平面坐標(biāo)系用以表示像點(diǎn)在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，軸的選擇按需要而定.在解析和數(shù)字?jǐn)z影測量中，常根據(jù)框標(biāo)來確定像平面坐標(biāo)系，稱為像框標(biāo)坐標(biāo)系。 ②像空間坐標(biāo)系 為了便于進(jìn)行空間坐標(biāo)的變換，需要建立起描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(biāo)系。以攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，軸與像平面坐標(biāo)系的軸平行，軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系 ③像空間輔助坐標(biāo)系 像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)的待點(diǎn)是每張像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計(jì)算帶來困難。為此，需要建立一種相對統(tǒng)一的坐標(biāo)系.稱為像空間輔助坐標(biāo)系，用表示。此坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍選在攝影中心坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。 (2)物方空間坐標(biāo)系 ①攝影測量坐標(biāo)系將像空間輔助坐標(biāo)系沿著Z 軸反方向平移至地面點(diǎn)P，得到的坐標(biāo)系稱為攝影測量坐標(biāo)系 ②地面測量坐標(biāo)系地面測量坐標(biāo)系通常指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國家測圖所采用的高斯-克呂格帶或帶投影的平面直角坐標(biāo)系和高程系，兩者組成的空間直角坐標(biāo)系是左手系，用表示。 ③地面攝影測量坐標(biāo)系 由于攝影測量坐標(biāo)系采用的是右手系，而地面測量坐標(biāo)系采用的是左手系，這給由攝影測量坐標(biāo)到地面測量坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換帶來了困難。為此，在攝影測量坐標(biāo)系與地面測量坐標(biāo)系之間建立一種過渡性的坐標(biāo)系，稱為地面攝影測量坐標(biāo)系，用表示，其坐標(biāo)原點(diǎn)在測區(qū)內(nèi)的其一地面點(diǎn)上。 4、攝影測量中，為什么常要把像空間坐標(biāo)變換為像空間輔助坐標(biāo)系?常用的坐標(biāo)變換公式是什么? 答:由于將像平面坐標(biāo)求像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)時，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計(jì)算帶來困難。因此建立相對統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)之間的變換關(guān)系為 5、什么叫共線方程，它在攝影測量中有何應(yīng)用? 答:共線方程是:共線方程即中心投影的構(gòu)像方程 共線方程式包括十二個數(shù)據(jù):以像主點(diǎn)為原點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，相應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，像片主距及外方位元素。 共線條件方程在攝影測量中的主要應(yīng)用如下: 單片后方交會和立體模型的空間前方交會; ②求像底點(diǎn)的坐標(biāo); ③光束法平差中的基本方程 ④解析測圖儀中的數(shù)字投影器; ⑤航空攝影模擬; ⑥利用DEM 進(jìn)行單張像片測圖。 6、空間后方交會的目的是什么?解求中有幾個未知數(shù)?至少需要測求幾個地面控制點(diǎn)?為什么? 答:利用一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，根據(jù)共線方程，反求像片的外方位元素，這種方法稱為單張像片的空間后方交會。解求外方位元素時，有六個未知數(shù)，至少需要六個方程。由于每一對共軛點(diǎn)可列出兩個方程，因此，若有三個已知地面坐標(biāo)控制點(diǎn)，則可列出六個方程，解求六個外方位元素改正數(shù).測量中為了 提高精度，常有多余觀測方程。在空間后方交會中，通常是在像片的四個角上選取四個或更多的地面控制點(diǎn)，因而要用最小二乘法平差計(jì)算。 作業(yè)三 1、什么叫人造立體視覺?觀察立體有哪三個基本條件? 答:人造立體視覺是:空間景物在感光材料上的構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺，所看到的景物稱為立體影像，產(chǎn)生的立體視覺稱為人造立體視覺。 觀察立體的三個基本條件是:1:兩張相片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像對。 2:兩只眼睛必須只能觀察像對的一張像片。 3:兩像片上相同景物(同名像點(diǎn))的連線與眼基線應(yīng)大致平行。ы 2、雙像解析攝影測量測求地面點(diǎn)三維坐標(biāo)的方法有哪三種? 答:用解析的方法處理立體像對，常用的方法有三種: 1、利用像片的空間后方交會與前方交會來解求地面目標(biāo)的空司坐標(biāo)。 2、利用立體像對的內(nèi)在幾何關(guān)系，進(jìn)行相對定向，建立與地面相似的立體模型，計(jì)算出模型點(diǎn)的空間坐標(biāo)。再通過絕對定向，將模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放.把模型納入到規(guī)定的地面坐標(biāo)系之中.解求出地面目標(biāo)的絕對空間坐標(biāo)。 3、利用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點(diǎn)與已知外業(yè)控制點(diǎn)同時列出誤差方程式，統(tǒng)一進(jìn)行平差解求。這種方法理論較為嚴(yán)密.它把前面兩種方法的兩種步驟合在一個整體內(nèi)。 3、解析相對定向的目的是什么?有哪兩種方法?各種方法的定向元素是 5 個? 答:目的:恢復(fù)立體像對中兩張像片的外方位元素即恢復(fù)其絕對位置和姿態(tài)，重建被攝地面的絕對立體模型。 兩種方法是:1:連續(xù)像對相對定向元素。 定向元素5 個是: 2:單張像對相對定向元素 定向元素5 個是: 4、解析絕對定向的目的是什么?定向元素有哪些?如何解求絕對定向元素? 解求中至少需要幾個地面控制點(diǎn)? 答:絕對定向的目的就是將相對定向后求出的攝影測量坐標(biāo)變換為地面測量坐標(biāo)，七個參數(shù)。7 個未知數(shù)至少需列7 個方程，若將已知平面坐標(biāo)()和高程的地面控制點(diǎn)稱為平高控制點(diǎn)，僅已知高程的控制點(diǎn)稱為高程控制點(diǎn)，至少需要兩個平高控制點(diǎn)和一個高程控制點(diǎn)，而且三個控制點(diǎn)不能在一條直線上。生產(chǎn)中，一般是在模型四角布設(shè)四個控制點(diǎn)，因此有多余觀測值，按最小二乘法平差解求。 5、解析空中三角測量有哪些方法? 一、答:航帶法解析空中三角測量 首先對航帶中每個像對進(jìn)行連續(xù)法相對定向，建立立體模型。然后.用航帶內(nèi)四個已知控制點(diǎn)或相鄰航帶公共點(diǎn)，進(jìn)行航帶模型的絕對定向.將各航帶模型連接成區(qū)域網(wǎng)，并得到所有模型點(diǎn)在統(tǒng)一的地面攝影測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。最后，進(jìn)行航帶或區(qū)域網(wǎng)的非線性改正。改正的方法是，認(rèn)為每條航帶有各自的一組多項(xiàng)式系數(shù)值.然后以控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)與實(shí)測坐標(biāo)應(yīng)相等以及相鄰航帶公共點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)相等為條件，在誤差平方和為最小條件下，求出各航帶的多項(xiàng)式系數(shù).進(jìn)行坐標(biāo)改正，最終求出加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。 二、獨(dú)立模型法解析空中三角測量 它是基于單獨(dú)法相對定向建立單個立體模型。由于各個模型的像空間輔助坐標(biāo)系和比例尺均不一致，因此要用模型內(nèi)的巳知控制點(diǎn)和模型公共點(diǎn)進(jìn)行空間相似變換。首先將各單個模型視為剛體，利用各單個模型彼此間的公共點(diǎn)連 接成一個區(qū)域。在連接過程中，每個模型只能作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，這樣的要求通過單個模型的空間相似變換來完成。在變換中要使模型間公共點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)相等，控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)應(yīng)與實(shí)測坐標(biāo)相等，同時誤差的平方和應(yīng)為最小，在滿足這些條件下，校最小二乘原理求得每個模型的七個絕對定向參數(shù)。從而求出所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。 三、光束法解析空中三角測量 該方法以每張像片為單元，以共線方程為依據(jù)，建立全區(qū)域的統(tǒng)一誤差方程式和法方程式，整體解求區(qū)域內(nèi)每張像片的六個外方位元素以及所有待求點(diǎn)的地面坐標(biāo)，其原理就是光束法雙像解析攝影測量。 6、GPS 輔助空中三角測量有何優(yōu)點(diǎn)?試述其基本原理。 答:優(yōu)點(diǎn)是:GPS 差分定位技術(shù)可獲取亞米級精度的三維攝站坐標(biāo)，有效地用于區(qū)域網(wǎng)乎差。解算出的加密點(diǎn)坐標(biāo)精度優(yōu)干GPs 攝站坐標(biāo)自身的精度，可滿足各種比例尺測圖的加密規(guī)范。 在一個區(qū)域中，如GPS 觀測值中沒有失鎖、周跳等信號間斷的情況，在無須考慮基準(zhǔn)的情況下.GPS 攝站坐標(biāo)可完全取代地面控制點(diǎn)用于區(qū)域網(wǎng)平差。 ③為解決基準(zhǔn)問題及有效改正由于周跳、失瑣等導(dǎo)致的GPs 系統(tǒng)誤差，需加飛構(gòu)架航線或加入少量地面控制點(diǎn)。 ④大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，GPS 輔助空中三角測量能用于不匠像片比例尺、不同區(qū)域大小的聯(lián)臺平差.完全可以生產(chǎn)實(shí)用化。

攝影測量的四個誤差

攝影測量的原理:

它是以立體數(shù)字影像為基礎(chǔ)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行影像處理和影像匹配，自動識別相應(yīng)像點(diǎn)及坐標(biāo)，運(yùn)用解析攝影測量的方法確定所攝物體的三維坐標(biāo)，并輸出數(shù)字高程模型和正射數(shù)字影像，或圖解線劃等高線圖和帶等高線的正射影像圖等地理信息。

定義：

從廣義上講，數(shù)字?jǐn)z影測量是指從攝影測量與遙感所獲取的數(shù)據(jù)中，采用數(shù)字?jǐn)z影影像或數(shù)字化影像，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行各種數(shù)值、圖像和圖像處理，以研究目標(biāo)的幾何和物理特性，從而獲得各種形式的數(shù)字化產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品。數(shù)字化攝影測量又分為計(jì)算機(jī)輔助測圖和影像數(shù)字化測圖(分為：混合數(shù)字?jǐn)z影測量、全數(shù)字?jǐn)z影測量) .

數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的作業(yè)流程

（1） 數(shù)字?jǐn)z影的獲取

（2） 數(shù)字?jǐn)z影的定向

攝影測量技術(shù)實(shí)際操作

攝影測量作為新時代測繪地理信息行業(yè)的重要支柱學(xué)科，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中擁有非同尋常的地位。而業(yè)4.0時代到來以后，計(jì)算機(jī)視覺測量再一次引起廣泛關(guān)注，同樣是工程領(lǐng)域，也是科學(xué)領(lǐng)域中的一個富有挑戰(zhàn)性重要研究領(lǐng)域。那么什么是攝影測量？什么是視覺測量？兩者之間存在什么差異呢？下面就和小編一起來看看！

一、攝影測量

攝影測量是指運(yùn)用攝影機(jī)和膠片組合測量目標(biāo)物的形狀、大小和空間位置的技術(shù)，它利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系。 關(guān)注的是幾何量的量測信息（物體的位置、大小和形狀等），主要任務(wù)是用于測繪各種比例尺的地形圖、建立數(shù)字地面模型，為各種地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。攝影測量學(xué)要解決的兩大問題是幾何定位和影像解譯。幾何定位就是確定被攝物體的大小、形狀和空間位置。幾何定位的基本原理源于測量學(xué)的前方交會方法，它是根據(jù)兩個已知的攝影站點(diǎn)和兩條已知的攝影方向線，交會出構(gòu)成這兩條攝影光線的待定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。影像解譯就是確定影像對應(yīng)地物的性質(zhì)。

當(dāng)被測物體的尺寸或攝影距離小于100米時的攝影測量稱之為近景攝影測量。隨著數(shù)字傳感器技術(shù)的發(fā)展，尤其是CCD器件和CMOS器件的迅速發(fā)展，利用CCD(或CMOS)像機(jī)不需要膠片就可直接獲得被測物的數(shù)字影像，這種直接基于數(shù)字影像的近景攝影測量稱為數(shù)字近景攝影測量。

二、計(jì)算機(jī)視覺測量

計(jì)算機(jī)視覺是使用計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備對生物視覺的一種模擬。主要 關(guān)注的是對物體進(jìn)行描述、識別和理解，它的主要任務(wù)就是通過對采集的圖片或視頻進(jìn)行處理以獲得相應(yīng)場景的三維信息，就像人類和許多其他類生物每天所做的那樣。是一門關(guān)于如何運(yùn)用照相機(jī)和計(jì)算機(jī)來獲取我們所需的，被拍攝對象的數(shù)據(jù)與信息的學(xué)問。形象地說，就是給計(jì)算機(jī)安裝上眼睛（照相機(jī)）和大腦（算法），讓計(jì)算機(jī)能夠感知環(huán)境。

機(jī)器視覺系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個分支，是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。

三、攝影測量和視覺測量的差異

1、 出發(fā)點(diǎn)不同導(dǎo)致基本參數(shù)物理意義的差異：攝影測量中的外部定向是確定影像在空間相對于物體的位置與方位（將物體先平移再旋轉(zhuǎn)），而計(jì)算機(jī)視覺則是物體相對于影像的位置與方位來描述問題（將攝像機(jī)先旋轉(zhuǎn)再平移）。

2、 由于兩者不同的出發(fā)點(diǎn)導(dǎo)致基本公式的差異：攝影測量中最為基本的是共線方程，而視覺測量中最為基本的公式是用齊次坐標(biāo)表示的投影方程。

3 、數(shù)學(xué)處理算法的不同：攝影測量淵源于測繪學(xué)科，基于非線性迭代的最小二乘法平差求解貫穿于數(shù)字近景攝影測量的全過程，而計(jì)算機(jī)視覺強(qiáng)調(diào)矩陣分解，總是設(shè)法將非線性問題轉(zhuǎn)換為線性問題，盡可能避免求解非線性方程。

總結(jié)

盡管數(shù)字近景攝影測量與計(jì)算機(jī)視覺有各種各樣的差異，但在關(guān)注點(diǎn)方面，和理論基礎(chǔ)方面是一致的，并且隨著最近20年的發(fā)展，人工智能，智慧城市，大數(shù)據(jù)等在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，讓一切都有了不同的轉(zhuǎn)變。學(xué)術(shù)會議和出版論文集等交流方式讓學(xué)科間的交流逐步增加，兩個學(xué)科的交叉也越來越多。比如，數(shù)字近景攝影測量中的許多基本概念與方法來自影像處理與計(jì)算機(jī)視覺（如數(shù)字圖像處理的某些算法、編碼標(biāo)志的自動識別）；反過來，攝影測量中的一些特色理論和方法又為視覺測量所采用（如整體光束法平差算法、像機(jī)自標(biāo)定原理和方法等），而兩者的結(jié)合也給學(xué)科及人類科技發(fā)展帶來了重大的幫助。所以，機(jī)器視覺系統(tǒng)和攝影測量兩種殊途同歸的學(xué)科的逐漸相互融合并優(yōu)勢互

數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)技術(shù)有哪些

　　這是一種攝影方法和三角測量結(jié)合的測量技術(shù)。

　　立體攝影是指表現(xiàn)景物三維空間的一種攝影方法。通過攝制一幅以上不同視點(diǎn)的影像，可以模擬三維場景。

　　三角測量是指在物體（地面）上布設(shè)一系列連續(xù)三角形，采取測量角度方式和運(yùn)用三角函數(shù)計(jì)算來獲得各個相應(yīng)點(diǎn)之間的距離、角度、高低等位置關(guān)系。

　　立體攝影測量，就是通過在立體攝影的成像上進(jìn)行三角測量。這一技術(shù)必須依靠計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力?？梢怨?jié)約大量人力物力。