近景摄影测量

1、1、近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）是摄影测量与遥感（ Photogrammetry & Remote Sensing）学科的一个分支，它通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态。主要包括：古文物古建筑摄影测量、工业摄影测量、生物医学摄影测量三个部分。2、近景摄影测量与航空摄影测 量的比较     1、相同点：基本原理相同；模拟处理方法、解析处理方法、数字影像处理方法基本相同  2、不同点： 1）测量目的不同。航空摄影测量以测制地形、地貌为主，注重其绝对位置；近景摄影测量以测定目标

2、物的形状、大小和运动状态为目的，并不注重目标物的绝对位置。 2）被测量目标物不同。航空摄影测量目标物以地形、地貌为主；近景摄影测量目标物各式各样、千差万别，  3）目标物纵深尺寸与摄影距离比的变化范围不同。  4）摄影方式不同。航空摄影为近似竖直摄影方式；近景摄影除正直摄影方式外，还有交向摄影方式等。5）影像获取设备不同。  6）控制方式不同。航空摄影测量的控制方式以控制点为主，且多为明显的地面点；近景摄影测量除控制点方式外，还有相对控制方式，且常常使用人工标志。  7）近景摄影测量适合动态目标3、近景摄影测量技术的优点   

3、;1、瞬间获取被测目标的大量几何和物理信息，适合于测量点数众多的目标；2、非接触测量手段，可在恶劣条件下作业；3、适合于动态目标测量。4、近景摄影测量技术的不足   1、技术含量高，需较昂贵设备和高素质人员；2、对所有测量目标并非最佳技术选择；    -当不能获得质量合格的影像；      -当待测量点数稀少5、近景摄影测量精度统计的方法   衡量精度的基本指标是被测点的坐标中误差精度1、估算精度:摄影前按控制方式、条件等的理论估算精度2、内精度:影像处理

4、时按方程组健康度直接计算3、外精度:用多余控制点或条件客观的精度检验6、影响近景摄影测量精度的因素  1、像点坐标的质量（影像获取设备的性能、像点坐标量测精度、系统误差的改正程度等）2、摄影条件（照明、标志）、摄影方式、控制质量；3、图像处理与摄影测量处理的能力、水平，如人工量测与自动量测。 7、摄影测量常用坐标系    t- XtYtZt (L)àD-XYZ    6）大地坐标系: (Xt,Yt,Zt) àS-XYZ    4）摄影测量物方坐标

5、系: (XP,YP,ZP)àS-xyz 3）像空间辅助坐标系:(Xm,Ym,Zm)à o-xy2）像空间坐标系 :(x,y，-f)à1）像平面坐标系 :(x,y) 8、像片内外方位元素  1、内方位元素  恢复摄影时光束形状的要素，包括像主点在“框标坐标系”的坐标(x0 , y0)及像片的主距 f   2、外方位元素   确定摄影光束在物方空间坐标系中的位置与朝向的要素，包括三个直线元素（XS , YS , ZS）（描述摄影中心在物方空间坐标系中的位置）以及三个角元素，（描述摄影光束在物方空间坐

6、标系中的朝向）。9、共线条件方程式    自己写10、共面条件方程式    共面条件方程式描述了摄影基线及同名光线位于同一平面内的几何关系，它是影像解析计算的另一个基本关系式。  方程式自己写    按照共面条件方程式，可形成近景摄影测量处理一种的方案，即按照内定向、相对定向、绝对定向顺序处理的方案。11、影像获取设备分类  1摄影设备 量测摄影机  格网量测摄影机 半量测摄影机 非量测摄影机  2 摄像设备

7、0; CCD相机  电视摄像机  高分辨率电视摄像机12、量测摄影机  *专为测量目的而设计制造，结构严谨，经过严格检校  内方位元素已知，可记录光学畸变差小, 附有畸变差值具有外部定向设备有机械或光学框标采取措施压平底片13、格网摄影机  具备量测摄影机的性能具有改正底片变形标准位置格网14、半量测摄影机不具备量测摄影机的性能；具有改正底片变形的格网（对非量测摄影机加装格网）；15、非量测摄影机不是专为测量目的而设计制造，结构不严谨；内方位元素未知且不能记录无外部定向设备；光学畸变差大；无改正底片变形的措施；使用方便；普及

8、，社会拥有量大。16、立体量测摄影机   在固定长度的摄影基线杆两端装配两台量测摄影机，主光轴平行且都与摄影基线垂直的设备，称为立体量测摄影机立体量测摄影机所摄像对是正直摄影立体像对      立体量测摄影机:在已知长安的摄影基线两端,配有两台主光轴平行且基线垂直的量测摄影机的设备17、改变摄影机主距的方法   1）连续调焦，改变主距，2）更换垫圈，改变主距3）更换镜头，改变主距18、近景摄影测量的摄影方式   主要有正直摄影、交向摄影，还有等偏摄影、等倾摄影。1、

9、正直摄影  摄影时两摄影机主光轴相互平行且垂直于摄影基线的摄影方式  2、交向摄影  两摄影机主光轴大体位于同一平面内且不平行、不同时垂直于摄影基线的摄影方式。交向摄影适合于解析法及数字近景摄影测量，常采取100%重叠方式  3、正直摄影与交向摄影 正直摄影特点：影像对的“变形”由物体表面的“起伏”产生，比较符合于人眼观察，因此尤其适合于模拟摄影测量。不可能100%重合。交向摄影特点：影像对的“变形”由物体表面的“起伏”和交向角共同产生，不太符合人眼观察，适合于数字摄影测量。可采用100%重叠方式。19、等偏摄影与

10、等倾摄影  等偏摄影  摄影基线两端摄影机主光轴保持水平,相对于摄影基线的垂线偏转同一角度的摄影,分为左偏摄影和右偏摄影.  等倾摄影   摄影基线两端摄影机主光轴保持平行,且相对于水平面倾斜相同角度的摄影.20、“航带网或区域网”摄影   基于交向摄影的多摄站摄影   特点：获取被测目标多张相互重叠的像片   目的：大幅度提高摄影测量精度与可靠性21、 正直摄影方式的精度估算式   推算自己看书  

11、60;设正直摄影像对，以左摄影中心为原点，两摄影中心的连线（摄影基线）作为X轴。设物方有一点A（X,Y,Z），在两张像片上的对应像点为a1,a2。几点结论：为提高精度，应尽可能拍摄摄影基线大的像对为提高精度，应尽可能拍摄摄影比例尺大的像片，即尽可能减小摄影距离，选用主距大的摄影机为提高精度，应尽可能提高像点坐标的质量，包括像点坐标的量测质量、剔除各类系统误差的能力一般情况下，摄影方向的中误差最大，常以mZ估算精度22、调焦距D：摄影中心与调焦最清晰点之间的距离。通俗的说即为摄影中心与被摄物体之间的距离,简称物距。23、超焦距H （超焦点距离、无穷远起点） 给定光圈和模糊圈的

12、大小，当摄影机调焦到无穷远时，从摄影中心开始的某一距离到无穷远范围内的景物成像都是清晰的，这一距离称为超焦距。此清晰点称为无穷远起点。24、景深D  给定光圈和模糊圈大小，被摄影空间能够获得清晰构像的深度范围，称为景深.景深D为沿光轴方向的后景距D2与前景距D1的差值, D = D2 - D1 。超焦距H与景深D成反比25、曝光时间的确定  1、方法：A 、经验法B、使用测光表C、试片法D、推算比较法2、推算比较法：用一架可以自动测光的普通相机推算近景摄影机的正确曝光时间。已知用普通相机测光时，正确的曝光参数为相机上安置的感光度为s，光圈号数为k，测得的曝光时间为t （光圈

13、优先）；近景摄影机使用的底片感光度为S，安置光圈号数为K，则应安置的正确曝光时间T为T=（s/S）*(K/k)2*t26、立体像对的获取方法  1、使用立体摄影机或立体摄影系统2、使用两台单个摄影机3、使用单个摄影机a、移动相机法b、移动目标法c、旋转目标法d、投影标准格网法e、利用分光装置法27、同步摄影     对动态目标拍摄立体像对，需要两台或以上的摄影机在同一时刻对此动态目标进行摄影，即同步摄影。28、同步的标准  是考察两摄影机在拍摄的瞬间，由于曝光不在绝对的同一时刻，造成运动目标在影像上的位移是否可以容忍。29、

14、动态目标立体像对获取方法   1、同步快门  机械同步快门电子同步快门2、记时装置3、频闪照明  主动频闪照明  被动频闪照明  4、立体摄影的同一物镜法30、被测物体的表面处理   对近景摄影测量的大多数目标，无需进行表面处理。而对色调单一、缺乏纹理的目标需进行表面处理。 目的：是为了提高影像的识别能力，包括人工识别和自动识别。31、被测物体的表面处理的方法 色调单一、缺乏纹理的目标 1、利用投影设备将光栅、格网、及图案、图象投影到物体表面，形成人工纹理

15、；2、利用激光经纬仪、激光笔，按一定规则将激光投射到被测目标上，形成人工纹理；3、在被测目标表面粘贴人工标志，形成人工纹理；4、在被测目标表面上绘制人工纹理；32、照明原则  1、使用自然光时，要照度均匀，避免出现反差过大的现象；2、使用人工光源时照明灯要布置适宜；3、有些情况下要注意局部照明，如黑暗情况下的控制点、标准尺照明；4、特殊光源的使用。33、标志   近景摄影测量中大量使用人工标志。标志点既可以用作控制点，也可以用作待定点。34、标志分类  1、按用途分：a 控制点  b 待定点 c 检查点；、按外形分：a 平面型标志&#

16、160; b 立体标志；3、按质地分：a 纸质  b 金属 c 搪瓷 ；4、按是否发光分：a 主动发光标志  b 被动发光标志；5、按色彩分：a 黑白标志  b 彩色标志。35、人工标志的设计  1、大小a、标志构像大小一般为0.050.2mm;b、标志构像与测标相比：  标志构像直径/测标直径=5/3;  c、对数字影像，标志构像应包括十余个像素。2、外形及图案：根据测量目标及测量环境决定。36、近景摄影测量控制的目的  1、把所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方空间坐标系中；2、利用多余的控制（包括控制点和相

17、对控制）加强近景摄影测量网的强度；3、利用多余的控制点和相对控制检查近景摄影测量的精度和可靠性。37、控制点与相对控制    控制点与相对控制是近景摄影测量中使用的两类控制。1、控制点 控制点通常是布设在被测目标上或其周围的已知坐标的标志点2、相对控制  相对控制是指在近景摄影测量中布置在物方空间的未知点间的某种已知几何关系。如：已知的长度；已知的角度；未知点位于同一平面；未知点位于同一直线；38、控制点的测定精度要求   待定点坐标的中误差m由控制点坐标中误差m控和摄影测量中误差m摄组成。M=sqrt(m控2+m测2)&#

18、160; 为使控制点坐标中误差m控对待定点坐标的中误差m不产生影响，应使  m控<m测/3 摄影测量中误差m摄可预先估算39、控制点的一般测量方法  前方交会+三角高程方法  前方交会测量控制点的平面坐标；三角高程测量控制点的高程；原理，方法，精度分析均自己看书复习40、基线的确定方法：1、钢尺、皮尺；2、铟瓦尺；3、测距仪；4、标准尺法。标准尺法  在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，按前方交会方法测得尺上两点的坐标后，计算其长度，求出它与真尺长的比值，改化基线长度。步骤：1、 根据实际情况安置两测站A、B后，近似量取基线长度

19、SAB作为初值；2、 在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，在其上选取两个刻划M、N，做出标记，其真长记为SMN ；3、确定起始方向线；4、在两测站A、B安置经纬仪，按前方交会法分别测量M、N 两点的水平角；5、按前方交会公式计算M、N两点的平面坐标 ；6、计算M、N两点间的距离，记为 SMN ；7、计算比例尺归划系数   l=SMN /SMN 8、求解测量基线长度 SAB= l ·SAB41、室内控制场建立的目的  1、用于摄影机检定  2、用于摄影测量理论的研究 3、用于实测目标形状或运动状态42、室内控制场的布设原则 

20、1、足够数量的三维控制点； 2、控制点应分布均匀，在空间上有足够延伸；3、留有摄影空间；43、活动控制系统  均匀分布有一定数量已知坐标的控制点的可携带框架，称为活动控制系统。44、建立活动控制系统的目的  1、被测目标较小，数量较多且处在不同的位置；2、不宜采用常规测量方法在现场实施控制测量； 3、用于长途运输后摄影机的检校。45、活动控制系统的测量方法  1、普通工程测量方法 2、三维坐标量测仪测量 3、摄影测量方法46、近景摄影测量的三种处理方式  1、模拟法近景摄影测量  2、解析法近景摄影测量 3、数字近景摄影测量47、解析法近景摄影

21、测量按处理方法的原理又可分为：a.基于共线条件方程的解析处理方法(最重要、应用最广泛)b.基于共面条件方程的解析处理方法c.基于直接线性变换的解析处理方法d.基于其它原理的解析处理方法(基于角锥体原理的空间后交前交、平行线相对控制的空间后交)48、基于共线条件方程的解析处理方法  1. 空间后方交会解法（单片空间后方交会解法、多片空间后方交会）2.多片空间前方交会解法  3.空间后方交会-前方交会解法 4.光线束解法49、重要共线条件方程的像点误差方程一般式  共线条件方程分析  详细自己看书50、近景摄影测量的多片空间前方交会解法定义

22、0;  根据已知内、外方位元素的两张或两张以上的像片，将待定点的像点坐标视作观测值，按共线条件方程逐点解算待定点物方空间坐标的过程。51、近景摄影测量的多片空间前方交会误差方程式  自己看书52、近景摄影测量的多片空间前方交会解法影响精度的因素  1、网的几何构形，包括像片张数、布局、交会角；2、像点坐标的质量；3、各像片外方位元素的测定精度；4、摄影机内方位元素的检定水平。53、近景摄影测量的单像空间后方交会解法定义    根据一张像片覆盖的一定数量控制点的物方空间坐标及其像点坐标，按共线条件方程解算该

23、像片的内外方位元素以及其它附加参数的过程。54、近景摄影测量的单像空间后方交会解法误差方程式  自己看书55、近景摄影测量的单像空间后方交会解法影响精度的因素1、控制点的数量、分布及精度；2、像点坐标的量测精度；3、控制点对应像点在像片上的分布；56、多片后方交会条件：相机内方位元素与畸变系数不变。即，摄影时不进行相机调焦操作，在不同的位置对物方控制点摄影。57、近景摄影测量的光线束解法定义  把控制点的像点坐标、待定点的像点坐标以至其它内外业量测数据的一部分或全部均视作观测值，按共线条件方程整体地同时地解算它们的最或是值和待定点的物方空间坐标的解算方法。58、光

24、线束法与空间后方交会-空间前方交会解法的区别  1、空间后方交会-空间前方交会解法分 步解求，光线束法为整体解算；2、空间后方交会-空间前方交会解法中待定点的像点坐标对外方位元素的确定不起作用；光线束法中，待定点的像点坐标对外方位元素的确定有很大影响。59、几种典型的光线束解法  1、控制点坐标视作真值且实地不测外方位元素的光线束解法(待求解)a) 适用条件 在被测目标上或周围可以布设稳固的控制点，分布合理，控制点精度好； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距 不具备实地准确量测或记录外方位元素的条件2、无控制点且外方位元素视作观测值的光线束解法

25、a) 适用条件 在被测目标上或周围无法或不易布设控制点； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距； 实地可量测外方位元素，但精度不高，将其认做观测值；3、控制点物方坐标及外方位元素均视作观测值的光线束解法a)适用条件 在被测目标上或周围布设有控制点，但看作观测值； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距； 实地可量测外方位元素，但精度不高；4、含相对控制的光线束解法    含相对控制的光线束解法中，相对控制的使用可采用两种方式处理： 相对控制看作观测值，此时应列误差方程式与其它误差方程式一并解算； 相对控制看作真

26、值，此时所列方程式为制约条件，加强所构建模型的强度；(版本2)1、近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）是摄影测量与遥感（ Photogrammetry & Remote Sensing）学科的一个分支，它通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态。主要包括：古文物古建筑摄影测量、工业摄影测量、生物医学摄影测量三个部分。2、近景摄影测量与航空摄影测 量的比较     1、相同点：基本原理相同；模拟处理方法、解析处理方法、数字影像处理方法基本相同  2、不同点： 1）测量目的不同。航空摄影测量以测制地

27、形、地貌为主，注重其绝对位置；近景摄影测量以测定目标物的形状、大小和运动状态为目的，并不注重目标物的绝对位置。 2）被测量目标物不同。航空摄影测量目标物以地形、地貌为主；近景摄影测量目标物各式各样、千差万别，  3）目标物纵深尺寸与摄影距离比的变化范围不同。  4）摄影方式不同。航空摄影为近似竖直摄影方式；近景摄影除正直摄影方式外，还有交向摄影方式等。5）影像获取设备不同。  6）控制方式不同。航空摄影测量的控制方式以控制点为主，且多为明显的地面点；近景摄影测量除控制点方式外，还有相对控制方式，且常常使用人工标志。  7）近景摄影测量适合动态目标3、近景

28、摄影测量技术的优点   1、瞬间获取被测目标的大量几何和物理信息，适合于测量点数众多的目标；2、非接触测量手段，可在恶劣条件下作业；3、适合于动态目标测量。4、近景摄影测量技术的不足   1、技术含量高，需较昂贵设备和高素质人员；2、对所有测量目标并非最佳技术选择；    -当不能获得质量合格的影像；      -当待测量点数稀少5、近景摄影测量精度统计的方法   衡量精度的基本指标是被测点的坐标中误差精度1、估算精度:摄影前

29、按控制方式、条件等的理论估算精度2、内精度:影像处理时按方程组健康度直接计算3、外精度:用多余控制点或条件客观的精度检验6、影响近景摄影测量精度的因素  1、像点坐标的质量（影像获取设备的性能、像点坐标量测精度、系统误差的改正程度等）2、摄影条件（照明、标志）、摄影方式、控制质量；3、图像处理与摄影测量处理的能力、水平，如人工量测与自动量测。 7、摄影测量常用坐标系    t- XtYtZt (L)àD-XYZ    6）大地坐标系: (Xt,Yt,Zt) àS-XYZ

30、60;   4）摄影测量物方坐标系: (XP,YP,ZP)àS-xyz 3）像空间辅助坐标系:(Xm,Ym,Zm)à o-xy2）像空间坐标系 :(x,y，-f)à1）像平面坐标系 :(x,y) 8、像片内外方位元素  1、内方位元素  恢复摄影时光束形状的要素，包括像主点在“框标坐标系”的坐标(x0 , y0)及像片的主距 f   2、外方位元素   确定摄影光束在物方空间坐标系中的位置与朝向的要素，包括三个直线元素（XS , YS , ZS）（描述摄影中心在物方空间坐标系

31、中的位置）以及三个角元素，（描述摄影光束在物方空间坐标系中的朝向）。9、共线条件方程式    自己写10、共面条件方程式    共面条件方程式描述了摄影基线及同名光线位于同一平面内的几何关系，它是影像解析计算的另一个基本关系式。  方程式自己写    按照共面条件方程式，可形成近景摄影测量处理一种的方案，即按照内定向、相对定向、绝对定向顺序处理的方案。11、影像获取设备分类  1摄影设备 量测摄影机  格网量测摄影机 半量测摄

32、影机 非量测摄影机  2 摄像设备  CCD相机  电视摄像机  高分辨率电视摄像机12、量测摄影机  *专为测量目的而设计制造，结构严谨，经过严格检校  内方位元素已知，可记录光学畸变差小, 附有畸变差值具有外部定向设备有机械或光学框标采取措施压平底片13、格网摄影机  具备量测摄影机的性能具有改正底片变形标准位置格网14、半量测摄影机不具备量测摄影机的性能；具有改正底片变形的格网（对非量测摄影机加装格网）；15、非量测摄影机不是专为测量目的而设计制造，结构不严谨；内方位元素未知且不能记录无外部定向设备

33、；光学畸变差大；无改正底片变形的措施；使用方便；普及，社会拥有量大。16、立体量测摄影机   在固定长度的摄影基线杆两端装配两台量测摄影机，主光轴平行且都与摄影基线垂直的设备，称为立体量测摄影机立体量测摄影机所摄像对是正直摄影立体像对      立体量测摄影机:在已知长安的摄影基线两端,配有两台主光轴平行且基线垂直的量测摄影机的设备17、改变摄影机主距的方法   1）连续调焦，改变主距，2）更换垫圈，改变主距3）更换镜头，改变主距18、近景摄影测量的摄影方式   主

34、要有正直摄影、交向摄影，还有等偏摄影、等倾摄影。1、正直摄影  摄影时两摄影机主光轴相互平行且垂直于摄影基线的摄影方式  2、交向摄影  两摄影机主光轴大体位于同一平面内且不平行、不同时垂直于摄影基线的摄影方式。交向摄影适合于解析法及数字近景摄影测量，常采取100%重叠方式  3、正直摄影与交向摄影 正直摄影特点：影像对的“变形”由物体表面的“起伏”产生，比较符合于人眼观察，因此尤其适合于模拟摄影测量。不可能100%重合。交向摄影特点：影像对的“变形”由物体表面的“起伏”和交向角共同产生，不太符合人眼观察，适合于数

35、字摄影测量。可采用100%重叠方式。19、等偏摄影与等倾摄影  等偏摄影  摄影基线两端摄影机主光轴保持水平,相对于摄影基线的垂线偏转同一角度的摄影,分为左偏摄影和右偏摄影.  等倾摄影   摄影基线两端摄影机主光轴保持平行,且相对于水平面倾斜相同角度的摄影.20、“航带网或区域网”摄影   基于交向摄影的多摄站摄影   特点：获取被测目标多张相互重叠的像片   目的：大幅度提高摄影测量精度与可靠性21、 正直摄影方式的精度估算式   推算自己看

36、书   设正直摄影像对，以左摄影中心为原点，两摄影中心的连线（摄影基线）作为X轴。设物方有一点A（X,Y,Z），在两张像片上的对应像点为a1,a2。几点结论：为提高精度，应尽可能拍摄摄影基线大的像对为提高精度，应尽可能拍摄摄影比例尺大的像片，即尽可能减小摄影距离，选用主距大的摄影机为提高精度，应尽可能提高像点坐标的质量，包括像点坐标的量测质量、剔除各类系统误差的能力一般情况下，摄影方向的中误差最大，常以mZ估算精度22、调焦距D：摄影中心与调焦最清晰点之间的距离。通俗的说即为摄影中心与被摄物体之间的距离,简称物距。23、超焦距H （超焦点距离、无穷远起点）

37、0;给定光圈和模糊圈的大小，当摄影机调焦到无穷远时，从摄影中心开始的某一距离到无穷远范围内的景物成像都是清晰的，这一距离称为超焦距。此清晰点称为无穷远起点。24、景深D  给定光圈和模糊圈大小，被摄影空间能够获得清晰构像的深度范围，称为景深.景深D为沿光轴方向的后景距D2与前景距D1的差值, D = D2 - D1 。超焦距H与景深D成反比25、曝光时间的确定  1、方法：A 、经验法B、使用测光表C、试片法D、推算比较法2、推算比较法：用一架可以自动测光的普通相机推算近景摄影机的正确曝光时间。已知用普通相机测光时，正确的曝光参数为相机上安置的感光度为s，光圈号数

38、为k，测得的曝光时间为t （光圈优先）；近景摄影机使用的底片感光度为S，安置光圈号数为K，则应安置的正确曝光时间T为T=（s/S）*(K/k)2*t26、立体像对的获取方法  1、使用立体摄影机或立体摄影系统2、使用两台单个摄影机3、使用单个摄影机a、移动相机法b、移动目标法c、旋转目标法d、投影标准格网法e、利用分光装置法27、同步摄影     对动态目标拍摄立体像对，需要两台或以上的摄影机在同一时刻对此动态目标进行摄影，即同步摄影。28、同步的标准  是考察两摄影机在拍摄的瞬间，由于曝光不在绝对的同一时刻，造成运动目标在

39、影像上的位移是否可以容忍。29、动态目标立体像对获取方法   1、同步快门  机械同步快门电子同步快门2、记时装置3、频闪照明   主动频闪照明  被动频闪照明  4、立体摄影的同一物镜法30、被测物体的表面处理   对近景摄影测量的大多数目标，无需进行表面处理。而对色调单一、缺乏纹理的目标需进行表面处理。 目的：是为了提高影像的识别能力，包括人工识别和自动识别。31、被测物体的表面处理的方法 色调单一、缺乏纹理的目标 1、利用投影设备将光栅、格网、及图案、图象投影到物体表面

40、，形成人工纹理；2、利用激光经纬仪、激光笔，按一定规则将激光投射到被测目标上，形成人工纹理；3、在被测目标表面粘贴人工标志，形成人工纹理；4、在被测目标表面上绘制人工纹理；32、照明原则  1、使用自然光时，要照度均匀，避免出现反差过大的现象；2、使用人工光源时照明灯要布置适宜；3、有些情况下要注意局部照明，如黑暗情况下的控制点、标准尺照明；4、特殊光源的使用。33、标志   近景摄影测量中大量使用人工标志。标志点既可以用作控制点，也可以用作待定点。34、标志分类  1、按用途分：a 控制点  b 待定点 c 检查点；、按外形分：a 平面型标志

41、  b 立体标志；3、按质地分：a 纸质  b 金属 c 搪瓷 ；4、按是否发光分：a 主动发光标志  b 被动发光标志；5、按色彩分：a 黑白标志  b 彩色标志。35、人工标志的设计  1、大小a、标志构像大小一般为0.050.2mm;b、标志构像与测标相比：  标志构像直径/测标直径=5/3;  c、对数字影像，标志构像应包括十余个像素。2、外形及图案：根据测量目标及测量环境决定。36、近景摄影测量控制的目的  1、把所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方空间坐标系中；2、利用多余的控制（包括控制点

42、和相对控制）加强近景摄影测量网的强度；3、利用多余的控制点和相对控制检查近景摄影测量的精度和可靠性。37、控制点与相对控制    控制点与相对控制是近景摄影测量中使用的两类控制。1、控制点 控制点通常是布设在被测目标上或其周围的已知坐标的标志点2、相对控制  相对控制是指在近景摄影测量中布置在物方空间的未知点间的某种已知几何关系。如：已知的长度；已知的角度；未知点位于同一平面；未知点位于同一直线；38、控制点的测定精度要求   待定点坐标的中误差m由控制点坐标中误差m控和摄影测量中误差m摄组成。M=sqrt(m控2+m测2)

43、  为使控制点坐标中误差m控对待定点坐标的中误差m不产生影响，应使  m控<m测/3 摄影测量中误差m摄可预先估算39、控制点的一般测量方法  前方交会+三角高程方法  前方交会测量控制点的平面坐标；三角高程测量控制点的高程；原理，方法，精度分析均自己看书复习40、基线的确定方法：1、钢尺、皮尺；2、铟瓦尺；3、测距仪；4、标准尺法。标准尺法  在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，按前方交会方法测得尺上两点的坐标后，计算其长度，求出它与真尺长的比值，改化基线长度。步骤：1、 根据实际情况安置两测站A、B后，近似量取基线

44、长度SAB作为初值；2、 在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，在其上选取两个刻划M、N，做出标记，其真长记为SMN ；3、确定起始方向线；4、在两测站A、B安置经纬仪，按前方交会法分别测量M、N 两点的水平角；5、按前方交会公式计算M、N两点的平面坐标 ；6、计算M、N两点间的距离，记为 SMN ；7、计算比例尺归划系数   l=SMN /SMN 8、求解测量基线长度 SAB= l ·SAB41、室内控制场建立的目的  1、用于摄影机检定  2、用于摄影测量理论的研究 3、用于实测目标形状或运动状态42、室内控制场的布设原则 

45、; 1、足够数量的三维控制点； 2、控制点应分布均匀，在空间上有足够延伸；3、留有摄影空间；43、活动控制系统  均匀分布有一定数量已知坐标的控制点的可携带框架，称为活动控制系统。44、建立活动控制系统的目的  1、被测目标较小，数量较多且处在不同的位置；2、不宜采用常规测量方法在现场实施控制测量； 3、用于长途运输后摄影机的检校。45、活动控制系统的测量方法  1、普通工程测量方法 2、三维坐标量测仪测量 3、摄影测量方法46、近景摄影测量的三种处理方式  1、模拟法近景摄影测量  2、解析法近景摄影测量 3、数字近景摄影测量47、解析法近景

46、摄影测量按处理方法的原理又可分为：a.基于共线条件方程的解析处理方法(最重要、应用最广泛)b.基于共面条件方程的解析处理方法c.基于直接线性变换的解析处理方法d.基于其它原理的解析处理方法(基于角锥体原理的空间后交前交、平行线相对控制的空间后交)48、基于共线条件方程的解析处理方法  1. 空间后方交会解法（单片空间后方交会解法、多片空间后方交会）2.多片空间前方交会解法  3.空间后方交会-前方交会解法 4.光线束解法49、重要共线条件方程的像点误差方程一般式  共线条件方程分析  详细自己看书50、近景摄影测量的多片空间前方交会解法定义&#

47、160;  根据已知内、外方位元素的两张或两张以上的像片，将待定点的像点坐标视作观测值，按共线条件方程逐点解算待定点物方空间坐标的过程。51、近景摄影测量的多片空间前方交会误差方程式  自己看书52、近景摄影测量的多片空间前方交会解法影响精度的因素  1、网的几何构形，包括像片张数、布局、交会角；2、像点坐标的质量；3、各像片外方位元素的测定精度；4、摄影机内方位元素的检定水平。53、近景摄影测量的单像空间后方交会解法定义    根据一张像片覆盖的一定数量控制点的物方空间坐标及其像点坐标，按共线条件方程解

48、算该像片的内外方位元素以及其它附加参数的过程。54、近景摄影测量的单像空间后方交会解法误差方程式  自己看书55、近景摄影测量的单像空间后方交会解法影响精度的因素1、控制点的数量、分布及精度；2、像点坐标的量测精度；3、控制点对应像点在像片上的分布；56、多片后方交会条件：相机内方位元素与畸变系数不变。即，摄影时不进行相机调焦操作，在不同的位置对物方控制点摄影。57、近景摄影测量的光线束解法定义  把控制点的像点坐标、待定点的像点坐标以至其它内外业量测数据的一部分或全部均视作观测值，按共线条件方程整体地同时地解算它们的最或是值和待定点的物方空间坐标的解算

49、方法。58、光线束法与空间后方交会-空间前方交会解法的区别  1、空间后方交会-空间前方交会解法分 步解求，光线束法为整体解算；2、空间后方交会-空间前方交会解法中待定点的像点坐标对外方位元素的确定不起作用；光线束法中，待定点的像点坐标对外方位元素的确定有很大影响。59、几种典型的光线束解法  1、控制点坐标视作真值且实地不测外方位元素的光线束解法(待求解)a) 适用条件 在被测目标上或周围可以布设稳固的控制点，分布合理，控制点精度好； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距 不具备实地准确量测或记录外方位元素的条件2、无控制点且外方位元素视作观测

50、值的光线束解法a) 适用条件 在被测目标上或周围无法或不易布设控制点； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距； 实地可量测外方位元素，但精度不高，将其认做观测值；3、控制点物方坐标及外方位元素均视作观测值的光线束解法a)适用条件 在被测目标上或周围布设有控制点，但看作观测值； 使用量测摄影机，同一调焦距，或使用检校过的非量测相机，同一调焦距； 实地可量测外方位元素，但精度不高；4、含相对控制的光线束解法    含相对控制的光线束解法中，相对控制的使用可采用两种方式处理： 相对控制看作观测值，此时应列误差方程式与其它误差方程式一并解算；

51、相对控制看作真值，此时所列方程式为制约条件，加强所构建模型的强度；    二、近景摄影测量与航空摄影测量的比较1、相同点：基本原理相同；模拟处理方法、解析处理方法、数字影像处理方法基本相同2、不同点：  1）测量目的不同。航空摄影测量以测制地形、地貌为主，注重其绝对位置；近景摄影测量以测定目标物的形状、大小和运动状态为目的，并不注重目标物的绝对位置。  2）被测量目标物不同。航空摄影测量目标物以地形、地貌为主；近景摄影测量目标物各式各样、千差万别，大到寺庙、飞机、轮船，中到汽车、工业零件，脚印，小到青蛙、手腕骨、弹壳撞击孔甚至花粉。&

52、#160; 3）目标物纵深尺寸与摄影距离比的变化范围不同。航空摄影测量的比例尺变化范围不大，如Z=100m，H=2000m而近景摄影测量的比例尺变化范围较大，如Z=10m，H=40m4）摄影方式不同。航空摄影为近似竖直摄影方式；近景摄影除正直摄影方式外，还有交向摄影方式等。5）影像获取设备不同。航空摄影以航摄仪为主；近景摄影除各种量测摄影机外，还有各类非量测摄影机，如X光机、普通相机、CCD相机等。6）控制方式不同。航空摄影测量的控制方式以控制点为主，且多为明显的地面点；近景摄影测量除控制点方式外，还有相对控制方式，且常常使用人工标志。  7）近景摄影测量适合动态目标三、现

53、有三维测量技术1、基于测距测角的工程测量特点：· 测量精度高，可达亚毫米级· 离散点测量，测量效率低适用：· 规则目标测量· 静态目标测量· 大场景目标测量2、三维坐标量测仪特点：· 原理简单，依靠机械运动· 精度非常高，可达微米· 测量范围有限，成本高适用：· 小目标实验室测量建模· 超高精度要求，不计成本3、基于光干涉原理的测量技术4、全息照相技术5、光截面摄影测量技术6、基于磁力场的三维坐标测量技术7、基于三维激光扫描技术的方法四、近景摄影测量技术的优点1、瞬间获取被测目标的大量几何和物理

54、信息，适合于测量点数众多的目标；2、非接触测量手段，可在恶劣条件下作业；3、适合于动态目标测量。五、近景摄影测量技术的不足1、技术含量高，需较昂贵设备和高素质人员；2、对所有测量目标并非最佳技术选择；     -当不能获得质量合格的影像；            -当待测量点数稀少六、近景摄影测量精度统计的方法衡量精度的基本指标是被测点的坐标中误差精度1、估算精度:摄影前按控制方式、条件等的理论估算精度2、内精度:影像处理时按方程组健康度

55、直接计算3、外精度:用多余控制点或条件客观的精度检验七、影响近景摄影测量精度的因素1、像点坐标的质量（影像获取设备的性能、像点坐标量测精度、系统误差的改正程度等）；2、摄影条件（照明、标志）、摄影方式、控制质量；3、图像处理与摄影测量处理的能力、水平，如人工量测与自动量测。八、近景摄影测量的发展现状¨       近景摄影测量在国际上有六七十年的发展历史，在国内近二十余年有较大发展。¨       ISPRS下属的CRPMV（近景摄影测量与机器视觉）委员会

56、。九、相关理论技术(非常规摄影测量)结构光摄影测量、高速摄影测量、电子显微镜摄影测量、水下摄影测量、X射线摄影测量。 §1.2 近景摄影测量常用坐标系一、              摄影测量常用坐标系1） 像平面坐标系 :(x,y) à o-xy2）像空间坐标系 :(x,y，-f)àS-xyz3）像空间辅助坐标系:(Xm,Ym,Zm)àS-XYZ  

57、0; 4）摄影测量物方坐标系: (XP,YP,ZP)àD-XYZ6）大地坐标系: (Xt,Yt,Zt) àt- XtYtZt (L)坐标变换像平面坐标  到   像空间坐标系引入主距作为 z 坐标 （x,y）（x,y,-f）像空间坐标  到   像空间辅助坐标系(x，y，-f)  g (Xm,Ym,Zm) ：仅存在旋转像空间辅助坐标  到   物方空间坐标(

58、Xm,Ym,Zm)   g  (XP,YP,ZP)存在缩放和平移像空间坐标  到   物方空间坐标(x, y, -f)   g  (XP,YP,ZP)存在旋转、缩放和平移 §1.3 像片内外方位元素1、内方位元素      恢复摄影时光束形状的要素，包括像主点在“框标坐标系”的坐标(x0 , y0)及像片的主距 f2、外方位元素     

59、   确定摄影光束在物方空间坐标系中的位置与朝向的要素，包括三个直线元素（XS , YS , ZS）（描述摄影中心在物方空间坐标系中的位置）以及三个角元素，（描述摄影光束在物方空间坐标系中的朝向）。§1.4 共线条件方程式共线条件方程式描述了物方点、摄影中心及对应像点位于同一直线上的几何关系。共线条件方程式是解析计算的基本关系式： （x,y）为以像主点为原点的像点坐标。 （x0,y0）为像主点坐标。（x,y）为像点坐标，但不以像主点为原点。考虑像主点（x0,y0）及各类系统误差改正数x,y。&#

60、160;§1.5 共面条件方程式共面条件方程式描述了摄影基线及同名光线位于同一平面内的几何关系，它是影像解析计算的另一个基本关系式。  §2.1  摄影设备性能影像获取设备分类1、量测摄影机· 专为测量目的而设计制造，结构严谨，经过严格检校· 内方位元素已知，可记录· 光学畸变差小, 附有畸变差值· 具有外部定向设备· 有机械或光学框标· 采取措施压平底片2、格网摄影机· 具备量测摄影机的性能· 具有改正底片变形标准位置格网3、半量测摄影机· 不

61、具备量测摄影机的性能；· 具有改正底片变形的格网；· （对非量测摄影机加装格网）4、非量测摄影机· 不是专为测量目的而设计制造，结构不严谨；内方位元素未知且不能记录· 无外部定向设备；· 光学畸变差大；无改正底片变形的措施· 使用方便；· 普及，社会拥有量大。§2.2 量测摄影机  量测摄影机(按作业方式)：单个量测摄影机     立体量测摄影机5、立体量测摄影机· 在固定长度的摄影基线杆两端装配两台量测摄影机，主光轴平行且都与摄影基线垂直的设备

62、，称为立体量测摄影机· 立体量测摄影机所摄像对是正直摄影立体像对§2.3 格网摄影机CRC系列摄影机是一种由微处理器控制的格网量测摄影机，适合于高精度要求下的近景摄影测量目标。§2.7 改变摄影机主距的方法1）连续调焦，改变主距，如UMK相机、普通相机；2）更换垫圈，改变主距，如P31相机；3）更换镜头，改变主距，如CRC-1相机、普通相机； 第三章  单张航摄像片解析§3-1  中心投影的基本知识二、        

63、0;     航片是地面景物的中心投影      航片是地面景物的中心投影；地形图（包括影像地图）是地面景物的正射投影；地形图的特点：1、图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数，等于图比例尺2、图上任意一点引画的两条方向线间的夹角等于地面上对应的水平角        航片与地形图的区别：比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺表示方法：地图为线划图，航片为影像图表示内容：地图需要综合取舍几何差异：航摄像片可组

64、成像对立体观察摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图§3-2  航摄像片中重要的点、线、面透视变换与中心投影的关系      解析几何上，小孔成像原理实质上相当于一种透视变换，是以投影中心S或透视变换中心为中心将地物映射到像片上，这种映射关系就是透视变换。透视变换：              将以透视变换将空间点、线作为一个中心投

65、影，在投影平面上得到一一对应的点、线的关系，这种经过中心投影取得的一一对应的投影关系。透视变换中三大特性：同素性：所有地物（如房屋）都可抽象成点和线的组合，地物中的点和线经透视变换在像片上仍是点和线互换性：地物经过变换后成影像，反之，影像经变换后可变换成地换；（单张影像无法将影像上的线还原成地物中空间的线段，故需双像）综合性：地物中任何一个点都可表示成两直线段的交点，因此影像中地物上两空间直线段经透视变换后仍然可以表示成影像上两直线段的交点。透视变换中的重要点、线、面    像片面P、地面E    主垂面W：  过主光轴So

66、和铅垂线Sn的铅垂面。    真水平面Es：过投影中心S的一个严格水平的面(理想的地面)     投影中心S：透视变换中心    像主点o：  投影中心S在投影面P上的垂足（主光轴与像平面P的交点）。    地主点O：  投影中心S在投影面P上的垂足o连线的延长线交地面E于一点（主光轴与地面E的交点）。    像底点n：  过投影中心S的铅垂线与像平面的交点。    地底点N：

67、  过投影中心S的铅垂线在地面E上的垂足。     迹线TT：像片面P与地面E的交线    迹点t： 物点与其构像重合的点。摄影方向线VV：主垂面W与地平面E的交线。    主纵线vv：主垂面W与像平面P的交线。    等角点c：oSn的角平分线与像平面P的交点。    合线hihi：真水平面Es与像平面P的交线。    合点：地平面上平行线组在像片面构像的交点。   

68、; 主合点i：合线与主纵线的交点    主遁点I：主垂面W内过投影中心S作主纵线vv的平行线与摄影方向线VV的交点    等比线hchc：过等角点c且平行于合线的直线    主横线hoho:在像片面P内过像主点o作主纵线的垂线注：（1）物空间中的一个点在像片的构像仍是一个点；反之，像片上的一个点在物空间与之对应的不一定是一个点，可能是一条空间直线。（2）物空间中的一条直线在像片的构像仍是一条直线，但不一定是平面直线；反之，像片上的一条直线，物空间与之对应的不一定是一条直线，地面起伏情况下，可能对应一条曲线

69、。§3-3 摄影测量常用坐标系统一、像平面上的坐标系                       原点：框标连线交点P    1、框标坐标系(p-    )   轴：航向框标连线方向          

70、;                         轴：旁向框标连线方向2、像主点为原点的像平面坐标系o-xy    原点：像主点o    x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴注：摄影过程中，该坐标系与框标坐标系相对位置不变。二 、像空间坐标系S-xyz 原点：投影中心S x,y轴：分别平行于o-x

71、y坐标轴     z轴：主光轴方向(os方向为正)三、地面测量坐标系（tXtYtZt）    （大地坐标系，左手系）      四、像空间辅助坐标系S-XYZ原点：投影中心SX、Y、Z轴：分别平行于地面摄影坐标系的坐标轴              注：该坐标系是过渡性坐标系统，根据研究问题的方便设置，它与像空间坐标系的对应轴可能平行（理想像片情况下

72、），也可能不平行（像片有倾斜或偏离航线飞行）五、地面摄影测量坐标系（M-Xtp,Ytp,Ztp）           原点：测区地面某点M           X 轴：大致平行航线方向           Z 轴：铅垂向上      

73、60;    A(Xtp,Ytp,Ztp)§34像片的内、外方位元素一、              像片(摄影机)的内方位元素 方位元素：确定摄影时摄影中心、像片与地面三者之间相对位置关系的参数内方位元素：确定投影中心（物镜后节点）与像平面两者之间的相对位置关系的参数，可在相机出厂时在实验室用严格的物理方法测定）像主点o在框标坐标系中坐标（x 0 , y 0）摄影机主距 f二、              像片（摄影机）的外方位元素 包括三个线元素和三个角元素，反映了投影中心、像片与地面三者之间的位置和姿态。其中线元素反映了投影中心在地面坐标系中的空间位置；前两个角元素确定了摄影机主光轴在地面坐标系中的空间方位，另一个角元素确定像片在像平面内的方位。注：内方位元素决定了