《绪论影像获取》

1、第一章 绪 论整理课件本章主要内容一、摄影测量学的定义与任务二、摄影测量学的发展整理课件传统摄影测量学定义摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科整理课件摄影测量与遥感定义1988年ISPRS第16届大会上定义：摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术整理课件各种类型传感器被摄物体影像通过量测和解译过程自然物体及其环境的可靠信息DEMDLGDRGDOM整理课件RC30光学航摄仪整理课件DMC数字相机整理课件ADS40数字传感器整理课件AD

2、S40机载数字传感器RC30光学航空相机列宽 2.4 kmCCD 象元尺寸6.5 x 6.5 m地面象元尺寸 20 x20cm地面采样间隔, GSD 20 cm影像大小 228 mm x 228 mm范例范例覆盖范围 2.4 km x 2.4 km焦距 153 mm像片比例尺 1 : 10,500视角 FoV 64视角对角线 90整理课件 重叠度 = 66% 地面分辨率 = 30 cmBergheim May 05, 2000 高度 = 4000 ft., 速度 = 70 m/sec.DMC 原型相机 过片速度 = 2 sec./image数字航空相机系统 DMC 2001Photofligh

3、t kindly supported byDMC 2001数字航飞整理课件ADS40数字航空影像整理课件整理课件正射影像图三峡正射影象图：三条航带 、175张航空影像整理课件三峡景观图：三条航带 、175张航空影像三维景观图整理课件摄影测量分类航天摄影测量航空摄影测量近景摄影测量显微摄影测量地 形摄影测量非地形摄影测量模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量按距离远近按用途按处理手段整理课件摄影测量与遥感平台中、低高度飞机：航空摄影测量人造卫星航天飞机无人驾驶飞机整理课件摄影测量特点无需接触物体本身获得被摄物体信息由二维影象重建三维目标同时提取物体的几何与物理特性整理课件摄影测量：任务之一建立各种

4、数据库提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据地形测量领域 各种比例尺的地形图、专题图、特种地图 正射影像地图、景观图整理课件摄影测量：任务之二非地形测量领域 生物医学公安侦破古文物、古建筑建筑物变形监测整理课件摄影测量学的三个发展阶段模拟摄影测量阶段 (1851-1970)解析摄影测量阶段 (1950-1980)数字摄影测量阶段 (1970-现在）整理课件模拟摄影测量光 学像 片光学机械测图仪器人工建立立体模型人工量测和解译机械绘图图解线划地图像片影像地图利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该

5、模型的量测得到地形图和各种专题图单片测图分工法测图综合法测图整理课件Wild A10 模拟立体测图仪整理课件解析摄影测量1954年，第一台电子计算机问世1957年，海拉瓦博士提出解析测图仪的思想，标志着解析摄影测量的开始20世纪70年代末至90年代初，解析摄影测量发展的鼎盛时期整理课件解析摄影测量光 学像 片解 析测图仪器计算机建立立体模型人工量测和解译自动记录数字线划地图数字高程模型像片影像地图以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学解析空三解析测图仪数控正射仪整理课件整理课

6、件德国Zeiss厂C-100型解析测图仪整理课件瑞士Kern厂DSR-1型解析测图仪整理课件瑞士WILD厂OR-1型数控正射投影仪整理课件德国Zeiss厂Z-2型数控正射投影仪整理课件数字摄影测量-计算机硬、软件技术的飞速发展，使功能增强，成本降低，并为编制大型软件提供平台-20世纪70年代：数字摄影测量萌芽阶段-20世纪80年代：数字摄影测量原型研究阶段-20世纪90年代：真正推出可用于生产的数字摄影测量系统整理课件数字摄影测量数 字影 像数字测量摄影系统自动建立立体模型自动量测和解译自动记录数字线划地图数字高程模型数字影像地图数 据 库基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像

7、进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品计算机技术数字图像处理影像匹配模式识别DPW整理课件3-D mouseCrystal eyesVirtual Photogrammetry now is availableSupresoftVirtuoZo NTVirtuoZo 数字摄影测量系统整理课件JX-4A数字摄影测量工作站整理课件发展阶段原始资料投影方式仪器操作方式产品模拟摄影测量像片物理投影模拟测图仪手工操作模拟产品解析摄影测量像片数字投影解析测图仪机助作业员操作模拟产品数字产品数字摄影测量数字化影像数字影像数字投影计算机自动化

8、操作+作业员干预数字产品4D摄影测量三个发展阶段的特点整理课件第二章 影像获取整理课件一、航空影像获取1、摄影的基本原理 照相机是人们经常接触的东西，照相机的镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。 照相机的摄影的基本原理就是根据凸透镜的成像的原理，用一个摄影物镜代替凸透镜，在像面出放置感光材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚焦于感光材料上，感光材料受成像光线的光化学作用后生成潜像，再经过摄影处理得到光学影像。整理课件2、 摄影物镜如图：主光轴：直线LL 主焦点F1(物方主焦点)、F2（像方主焦点） 物方节点：S1

9、 像方节点：S2 焦距：F因两节点的距离很小，通常下把两节点看做一点：物镜中心LL（主光轴）F1F2FFs1s2整理课件3、量测用摄影机 这类摄影机是指的航空摄影机，地面摄影测量用的摄影经纬仪以及近景摄影测量用的摄影机。 这种摄影机的特点是： 物镜具备良好的光学特性，其物镜的畸变差要小，分辨力要高，透光率强，摄影机结构稳定。 安装在飞机上对地面自动地迸行连续摄影的摄影机称为航摄机。整理课件量测用摄影机的三个特点1：量测用摄影机的像距是一个固定值，几乎等于摄影机物镜的焦距。2：摄影机像面框架有无框标标志，是作为区分量测用摄影机和非量测用摄影机的重要标志。3：摄影机主光轴与像平面的交点称为像片主点

10、，摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也叫像片主距，一般用宇母f表示。摄影机结构设计时要求像片主点应与框标坐标系原点重合。由于制造技术上的误差常常是达不到完全重合的要求，但是必须精确地测定像片主点在框标坐标系中的坐标值x0,y0,把f,x0,y0就称为像片的内方位元素，内方位元素是否已知也是量测用摄影机的特点。整理课件航摄机可按摄影机物镜的焦距分类，可分为；矩焦距航摄机，其焦距为F150m。中焦距航摄机，其焦距为150mm300mm。长焦距航摄机，其焦距为F300mm。整理课件 特点 大面积的同步观测时效性短时间对同一地区进行重复探测，动态变化数据的综合性和可比性综合反映了地球上许

11、多自然、人文信息陆地卫星综合反映地质、地貌、土壤、植被、水文等特征真实性与传统的地面调查和考察相比，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰经济性与传统方法相比，节省人力、物力、财力和时间局限性（ 美国Landsat的经济投入与取得的效益比为1：80甚至更大）遥 感整理课件Landsat1972年7月23日发射了第一颗，已经发射了7颗，目前Landsa5仍在运转工作。Landsat7是1999年4月发射的，设计寿命是6年，也是NASA 1972年开始实施的Landsat计划中的最后一颗卫星。2003年5月31日以来，美国Landsat-7卫星扫描行校正器发生故障，数据质量比故障前有了明显的下降，数据的可用程度受到了很大的影响。它标志着大型、昂贵的Landsat系列地球观测卫星时代即将结束，下一步将发展较小、较便宜、研制周期较短的地球观测卫星。整理课件SPOT 是地球观察卫星系统。是由瑞典、比利时等国家参加，由法国国家空间研究中心（CNES）设计制造的。1986年发射第一颗，到现在已经发射了5颗。SPOT的轨道是太阳同步圆形近极地轨道，高度822 km左右，卫星的覆盖周期是26天，重复感测能力一般35天，部分地区达到1天。整理课件 IKONOS 高空间分辨率卫星数据的收集可达2048灰度级，记录为11 bit。由于卫星设计为易于调整和操纵，几秒钟内就可以