摄影测量考试试题及详细答案
1摄影测量学 2航向重叠
3单像空间后方交会4相对行高
5像片纠正6解析空中三角测量
7透视平面旋转定律8外方位元素
9核面10绝对定向元素
一、填空
1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。
2物体的色是随着__________的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的________、__________、和__________的能力而定的。
3人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。
4相对定向完成的标志是__________。
5光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为_______，若按平行于航带方向编号，则带宽为_________。
三、简答题
1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。
2倾斜位移的特性。
3单行带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？为何进行？
4独立模型法区域网平差基本思想。
5何谓正形变换？有何特点？
四、论述题
1空间后方交会的结算步骤。
2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，采用光束法区域网平差。（1）写出整体平差的误差方程式的一般式。
（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。
（3）请画出改化法方程系数阵结构简图。
A卷答案：
一、
1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学
科。
2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。
3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。
4摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。
5将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消除相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构象，并符合所规定的比例尺的变换过程。
6是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，根据少数地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，并求加密点地面坐标的方法。7当物面和合面分别绕透视轴合线旋转后，只要旋转地角度相同，则投影射线总是通过物面和像面的统一相对应点。
8用以确定摄影瞬间摄影机或像片空间位置，即摄影光束空间位置的数据。
9通过摄影基线与任意物方点所作的平面称作通过该点的核面。
10确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。
二、
1中心投影的像片、正射投影的地形图。
2照射光线、吸收、反射、透视
3生理视察
4模型点在统一的辅助坐标系中坐标U、V、W的求出。
5 2N+2、N+3
三、
1 答：连续法相对定向是以左方相片为基准，求出右方相片相对于左方像
片的相对方为元素。右像点在中的坐标为零。
中的u与B 重合，v轴与左相片的主核面相垂直，w轴在左
像片的主核面内，右像空间辅助坐标系中的轴
与轴重合，与平行，因而为零。
2答：在倾斜像片上从等角点出发，引向任意两个像点的方向线，他们之间的夹角与水平像片上相应的方向之间，即水平地面上相
应方向之间的夹角恒等。
3答：a 因为每个像对模型的比例尺是按照其相对定向时所取的bu而定的，为建立航带模型从而应将各像对模型归化到统一的比例尺
中。
b 以第一个像对模型比例尺为基准，在模型连接时，利用重叠区的
公共点，比较公共点在相邻模型上的空间辅助坐标w，求得
模型归化比例系数k，借助k使后一像对模型的比例尺归化
到前一对像对模型的比例尺中。
4答：独立模型法区域网平差以单元模型为为平差单元。其中单元模型是独立地在各自
的像空间辅助坐标系中建立的，在整体区域网平差时，根据地面控制点的摄影测量坐
标和地面坐标相等以及相邻模型公共点，包括公共摄影站点在内，他们各自单元模型
上的测量坐标应该相等的原则，确定每一个单元的旋转，缩放和平移，已取得在区域
中的最或是值，从而求出各加密点的地面坐标
5答：图形的变换前后保持局部相似性。
摄影测量学习题
一、名词解释
1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。
2、绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。
3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度
4、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移
5、摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离
6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠
7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠
8、像片倾角：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角
9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。
10、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数
11、像片的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数
12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素
13、绝对定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素
14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影响的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间后方交会
15、空间前方交会：由立体相对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标），称为立体像对的空间前方交会
16、双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。17、空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法
18、POS：机载定位定向系统POS是基于全球定位系统GPS和惯性测量装置IMU 的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可用于在无地面控制或仅有少量地面控制点情况下的航空遥感对地定位和影像获取。
19、影像的灰度：规则格网排列的离散阵列
20、数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数个（x,y）的数值时就需要进行内插，此时称为重采样
21、影像匹配：影像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。
22、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关
23、像片纠正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业过程。
24、数字正射影像图DOM：（Digital Orthophoto Map）是以航摄像片或遥感影像（单色/彩色）为基础，经扫描处理并经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，按地形图范围裁剪成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓（内/外）整饰等形式填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库。
25、立体像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。
26、立体正射影像对：为了从立体观察中获得直观立体感，为正射影像制作出一幅立体匹配片，正射影像和相应立体匹配片共同称为立体正射影像对
二、填空
4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。
摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。
摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。
解析摄影测量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。
数字摄影测量是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。
共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。
立体摄影测量基础是共面条件方程。
摄影是根据小孔成像原理。
航空摄影是安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面物体进行摄影，飞行航线一般为东西方向，要求航线相邻两张像片应有60%左右的重叠度，相邻航线的像片应有30%左右的重叠度,航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。
把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲。
航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。
地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。
在像空间坐标系中，像点的z坐标值都为-f。
一张像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs、Ys、Zs ）：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(j、w、k) ) ：描述像片的空间姿态。
相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对，获取地面点的三维空间信息。
在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x、y坐标之差，分别称为
左右视差、上下视差。
解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。
解析绝对定向需要量测2 个平高和1 个高程以上的控制点，一般是在模型四个角布设四个控制点。
解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。
根据选择的插值函数的不同，常用的影像重采样方法有最邻近像元法、双线性内插法、双三次卷积法。
影像灰度的系统变形有两大类：辐射畸变、几何畸变。
列出3种精度较高的线特征提取算法：算子、算子、算子。
三、判断：
航摄像片上任何一点都存在像点位移。√
利用单张像片能求出地面点坐标。×
利用立体像对可以确定物点的空间坐标。√
求解相对定向元素，需要地面控制点。×
绝对定向元素也被称为相似变换参数。√
只要在一条航带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对所要求的控制点，然后就可以用于测图。√
目前数字摄影测量系统可以全自动化地提取目标。
正射影像的缺点是不包含第三维信息（高程信息）。√
四、简答
1、摄影测量的主要特点是什么？
1)无需接触物体本身，因而较少受到周围环境与条件的限制2）二维影像重建三维模型3）面采集数据方式4）同时提取物体的几何与物理特征2、航空摄影机也被称为量测摄影机，它有什么特征？
（1）量测摄影机的像距是一个固定的已知值。
（2）摄影机的像面框架上有框标标志。
（3）量测摄影机的内方位元素是已知的。
3、摄影测量常用的坐标系统有哪些？
像平面坐标系；像空间坐标系；像空间辅助坐标系；摄影测量坐标系；物空间坐标系
4、航摄像片与地形图有什么区别？
1）投影方式不同航摄像片是中心投影；地形图是正射投影
2）航片存在两项误差相片因倾斜引起的像点位移；地形起伏引起的像点位移
3）比例尺不同 地图有统一的比例尺；像片无统一比例尺
4）表示方法不同 地图为线划图像；貥片为影像图
5)表示内容不同 地图需综合考虑；像片为全部影像
6）几何上的不同
5、请写出共线方程式，并回答：若已知像片的内外方位元素及地面点的三维坐标，可以求相应的像点坐标吗？若已知像片的内外方位元素及像点坐标时，可以求相应的三维的物点坐标吗？
6、共线条件方程有哪些应用？
1）单向空间后方交会和多像空间前方交会；
2）解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型；
3）构成数字投影的基础；
4）计算模拟影像数据（已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标）；
5）利用数字高程模型（DEM ）与共线方程制作正射影像；
6）利用DEM 与共线方程进行单幅影像画图；
7）求像底点坐标。
7、人造立体视觉必须符合哪几个自然界立体观察的条件？
1) 由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对；
2) 一只眼睛只能观察像对中的一张像片，即双眼观察像对时必须保持两眼分
别只能对一张像片观察；
3) 两眼各自观察同一景物的左、右影像点的连线应与眼基线近似平行；
???????-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)()()()()()()()()()()()(333222333111S S S S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x ，可表示为：
当需顾及内方位元素时
4)像像片间的距离应与双眼的交会角相适应；
5)两片比例尺相近（差别<15%）。
8、请说明利用立体像对重建立体模型的一般过程。
1）内定向2）恢复像对的外方位元素：相对定向、绝对定向
9、连续像对和独立像对的坐标系统和定向元素有何不同？
连续像对的坐标系统是像空间辅助坐标系
独立像对坐标系统是右手空间直角坐标系
连续法相对定向元素By，Bz ，j，w，k
单独法相对定向元素j1，k1，j2，w2，k2
10、请对双像解析摄影测量的三种解法进行比较。
后方-前方交会法：空间前方交会的结果依赖于空间后方交会的精度，空间前方交会中没有充分利用多余条件平差；
相对定向-绝对定向法：计算公式多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法解算的结果不能严格表达一幅影像的外方位元素；
一步定向法：理论严密、求解精度高，待定点的坐标是按最小二乘准则求得的。
11、为了求解相对定向元素，是否需要地面控制点？为什么？
不需要。因为只需要量测至少5对同名像点的像点坐标即可按相对定向误差方程求出相对定向元素
12、像点坐标有哪些系统误差？
摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光、地球曲率
13、简述自动空中三角测量的基本原理？
利用模式识别和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点，同时自动获取像点坐标，提供给区域网平差程序解算，以确定加密点在选定坐标系中的空间位置和影像的定向参数。
14、简述数字微分纠正的原理。
从原始的非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行，且使用的是数字方式处理
15、分析对比常用的三种影像重采样方法。
最邻近像元法最简单，计算速度快且能不破坏原始影像的灰度信息。但其几何精度较差。最大可达 0.5像元。
双线性内插值法计算量大，但缩放后图像质量高，不会出现像素值不连续的情况。由于双线性插值具有低通滤波器的性质，使高频分量受损，所以可能会使图像轮廓在一定程度上变得模糊。
前两种方法几何精度较好，但计算时间较长，特别是双三次卷积法较费时，在一般值况下用双线性插值法较宜。
16、列出几种常见的点特征提取算法。
1）Moravec算子2）Forstner算子3）Harris角点提取算法4）SUSAN算子17、列出几种常见的线特征提取算法。
1）微分算子（梯度算子、Roberts梯度算子、Sobel算子）
2）二阶差分算子（方向二阶差分算子、拉普拉斯算子、高斯一拉普拉斯算子（LOG 算子）、Canny算子、Prewitt算子）
3）特征分割法4）Hough变换
18、简述最小二乘影像匹配的基本思想。
在影像匹配中引入影像灰度的系统变形参数，同时按最小二乘的原则，解求这些参数，就是最小二乘影像匹配的基本思想。
19、基于特征的影像匹配算法适用于哪几种场合？
a)待匹配的点位于低反差区内，如林区
b)匹配目的是只需要配准某些“感兴趣”的点线或面
c)在大比例尺城市航空摄影测量中，大多数对象是人工建筑物，此时
由于影像的不连续、阴影与被遮蔽等原因，基于灰度匹配的算法也
难以适应。
五、论述
1、立体像对有哪些特殊的点、线、面？请画图说明。
2、叙述航带网法空三基本原理。
把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中（绝对定向），从而确定加密点的地面坐标。
3、叙述光束法区域网空三基本原理。
以每张像片/一束光线作为平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，建立全区域统一的误差方程式，整体解求全区域内每张像片的外方位元素以及所有待求点的地面坐标。
4、叙述相关系数法影像匹配的过程，并说明其优势。
确定目标点à确定目标窗口à估计搜索窗口à求解相关系数à获得相关系数最大值的位置à获得同名点
5、简述大多数摄影测量软件（如ERDAS、VirtuoZo等）中，数字微分纠正的
实际解法。
6、什么是数字微分纠正？简述线性阵列影像数字微分纠正的常用方法，并指出
其原理与航空影像的数字微分纠正有何不同？
根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，故叫做数字微分纠正或数字纠正。
线性阵列影像数字微分纠正常用方法：间接法纠正，直接法纠正、直接法与间接法相结合的纠正、多项式纠正、基于有理多项式模型的高分辨率遥感影像纠
正。
航空摄影测量考试相关试题
一、单项选择题（共80 题，每题1 分，每题的备选项中，只有1 个最符合题意） 1、使用N台（N>3）GPS接收机进行同步观测所获得的GPS边中，独立的GPS边的数量是（）。 A.N B.N-1 C.N(N+1)/2 D.N(N-1)/2 2、我国现行的大地原点、水准原点分别位于（）。 A.北京、浙江坎门 B.北京、山东青岛 C.山西泾阳、浙江坎门 D.陕西泾阳、山东青岛 3、大地水准面精化工作中，A、B级GPS观测应采用（）定位模式。 A.静态相对 B.快速静态相对 C.准动态相对 D.绝对 4、为求定GPS点在某一参考坐标系中的坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测，联测的点数不得少于（）个点。 A.1 B.2 C.3 D.4） 5、地面上任意一点的正常高为该点沿（）的距离。 A.垂线至似大地水准面 B.法线至似大地水准面 C.垂线至大地水准面 D.法线至大地水准面 6、GPS的大地高H、正常高h和高程异常ζ三者之间正确的关系是（）。 A.ζ=H-h B.ζ 第五章数字影像与特征提取 1.什么是数字影像?其频域表达有什么作用？ 答：①数字影像是以数字形式保存数字化航空、胶片影像的扫描影像 ②频域表达对数字影像处理是很重要的。因为变换后矩阵中元素的数目与原像中的相同。但其中很多是零值或数值很小，这就意味着通过变换、数据可以被压缩，使其能更有效的存储和传递；其次是影像分解力的分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下的相关运算，在频域内可以更为有利的进行。其中所利用的一条重要关系就是在空间域内的一个卷积，相当于在频率域内其卷积函数的相乘，反之亦然。在摄影测量中所使用的影像的傅立叶谱可以有很大的变化，例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低的频率信息，而有些地方则主要包含高频信息，偶然的有些地区主要是有一个狭窄范围的带频率信息。 2.怎样根据已知的数字影像离散灰度值，精确计算其任意一点上的灰度值？ 答：：当欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g（x,y）的数值时就需要内插，此时称为重采样 3.常用的影像重采样方法有哪些？试比较他们的优缺点 答：①常用的影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像的灰度信息，但几何精度较差； 双线性插值法虽破坏原始影像的灰度信息，但精度较高，较为适宜； 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值的1/3，但较费时； 4.已知gi,j=102,gi+1,J=112,gi+1,j+1=126,k-i = /4，l -j= ，为采 样间隔，用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j）+W(i+1,j) g(i+1,j）+W(i,j+1) g(i,j+1）+W(i+1，j+1) =（1- ）（1- ）*102+（1 - /4）/4*112+ /41- /4） 摄影测量学期中考试试 卷 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 云南师范大学2015—2016学年第二学期期中考试 摄影测量学试卷 学院_______ 专业______ 年级______ 学号______ 姓名________ 考试方式: (闭卷)考试时量：120分钟 一、填空题（每空1分，共20分） １、摄影测量三个发展阶段是，，， 2、摄影测量常用坐标系有，，， ，。 3、恢复立体像对左右像片的相互位置关系的依据是方程。 4、两个空间直角坐标系间的坐标变换至少需要和控制点。 5、摄影测量加密按数学模型可分为：，，三种方法。 6、特征匹配的三个步骤：，，。 7、DEM的表示方式：，，。 二、计算题（每小题10分，共20分） 1、已知某航测项目参数设计为：航摄区域km km 54?，航摄仪：Leica RC30，胶片规格：cm cm 2323?，mm f 4.152=，摄影比例尺为：5000:1，航向重叠度P ％=61％，旁向重叠度为：q ％=32％，求行高H 是多少，摄影基线长是多少？ 2、 3、如右图，已知规则矩形格网四个顶点坐标： A （627.00,570.00,126.00）、 B （627.00,580.00,125.00） C （637.00,570.00,130.00）、 D （637.00,580.00,128.00） 求点P （637.80,576.40）的高程值。 Y 三、简答题（10分+15分+15分+20分，共60分） 1、什么是影像的内外方位元素，主要参数分别有哪些？ 2、单幅影像空间后方交会与立体像对前方交会定义是什么，为什么单张像片不能求解物体空间位置而立体像对可解三维坐标？ 3、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简述其在摄影测量中的主要用途。 1、近景摄影测量：通过摄影手段以确定(地形以外)目标的外形和运动状态的学科分支。 2、近景摄影测量主要包括：工业、古文物古建筑、生物医学。 3、一般认为：摄影距离小于100米的摄影测量称为近景摄影测量；也有认为不超过300米即可。 4、近景摄影测量的与航空摄影测量的相同点不同点 相同点:模拟,解析,数字影像处理方法相同. 区别： a.测量目的不同，航测：以测制地形、地貌为主，注重其绝对位置；近景：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。 b.被测目标不同，近景：目标物各式各样、千差万别，大到寺庙、飞机、海轮，中到汽车、脚印，小到青蛙、手腕骨、弹壳撞击孔，甚至花粉。 c.目标物的纵深尺寸与摄影距离比不同。 d.摄影方式不同。航测：近似竖直摄影方式。近景：正直摄影方式、交向摄影方式 e. 影像获取设备不同。航测：航摄仪。近景：量测型摄影机和非量测摄影机 5、近景摄影测量的优点 a、瞬间收集到大量的信息，包括物理信息和几何信息； b、非接触性测量手段； c、能够测定动态物体外形和运动状态。比如：高层建筑物受外力的摆动变形、桥梁上通过车辆时的负荷变形； d、有严谨的理论和现代的软硬件，可提供高精度和高可靠性的测量手段； e、近景摄影测量的产品形式多样化：数据、图形、图像、数字表面模型、立体模型、三维动态序列影像等。 6、近景摄影测量的缺点 a、技术含量较高：对设备和技术人员要求高； b、对一些测量对象不一定是最佳的技术选择（成果的质量、完成所需时间、所需要的投入），尤其是：1、不能获取质量合格的影像；2、所测目标上待测点不多的时候；7、近景摄影测量的精度 （1）测量里面衡量精度的基本指标：被测点的坐标中误差（点位中误差） （2）近景摄影测量的精度：估算精度、内精度、外精度 估算精度——是在摄影前，按控制方式、条件等的理论估算精度。 内精度——是在摄影测量的数据处理阶段，按解算未知数的方程组的健康程度，直接计算而得。 ①内精度容易获取； ②内精度一般只与摄影测量的网形有关，它不能够客观反映测量成果的质量，大多数情况下其精度好于实际精度。 外精度——用多余控制点或条件客观的精度检验。 利用实测坐标与近景摄影测量的坐标比较，统计出坐标中误差和坐标误差分布。 8、影响近景摄影测量精度的因素 （1）、摄影获取设备的性能（检校水准、焦距、视场角、底片质量、摄影摄像机的分比率…） （2）、摄影方式（摄影比例尺、摄站数与分布、摄影基线长短…) （3）、控制的质量(控制点的数量和分布、控制点精度、相对控制…) （4）、被测物体照明状态、标志使用，被测物体表面处理的水准等 （5）、后续处理硬软件的性能 9、近景摄影测量中常用的坐标系有四种：（1）物方空间坐标系D-XYZ：描述地面点在物方空间位置的任一三维坐标系。可根据需要而选定坐标原点和三轴系方向。 第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？ 答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？ 答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点 答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时; 4、已知/为采样 间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 ５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？ 答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等 第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关 一、名词解释 1摄影测量学 2航向重叠 3单像空间后方交会 4相对航高 5解析空中三角测量 6外方位元素 7核面 8绝对定向元素 二、问答题 1.写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。 2.指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。 3.简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。 4.简述解析绝对定向的基本过程。 5.简述相对定向的基本过程。 6.试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。 二、填空 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 3相对定向完成的标志是__________。 三、简答题 1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2倾斜位移的特性。 3单航带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？怎样进行？ 4独立模型法区域网平差基本思想。 5何谓正形变换？有何特点？ 四、论述题 1空间后方交会的计算步骤。 2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域， 采用光束法区域网平差。 （1）写出整体平差的误差方程式的一般式。（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。 （3）请画出改化法方程系数阵结构简图。 参考答案： 一、 1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信 息，从几何方面和物理方面加以 分析研究，从而对所摄影的对象 本质提供各种资料的一门学科。2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。 3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。 名词解释 1. 摄影测量学：利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、 性质和相互关系的一门科学技术 2. 像点位移：当地面起伏、像片倾斜时，地面点在像片上的构像相对理想情况时产生的位 置差异。 3．摄影比例尺：摄影像片当作水像片，地面取平均高程时，这时像片上的一段的水平距L 之比为摄影比例尺。 4. 数字影像相关：利用计算机对数字影像进行数字计算的方式完成影像的相关，识别出两 幅（或多幅）影像的同名像点。 5．解析空中三角测量：以像点坐标为依据，采用一定的数学模型，用少量控制点作为平差条件，解求加密点物方坐标的理论方法或作业过程。 6．摄影基线：相邻两摄站点之间的连线 7．航线弯曲度：偏离航线两端像片主点间的直线最远的像主点到该直线的距离与该直线距离之比。 8．立体像对：在航空摄影时，同一条航线相邻摄站拍摄的两张像片具有60%左右的重叠度，这两张像片成为立体像对。 9．相对定向：确定一个立体像对中两张像片相对位置的参数 10.绝对定向：确定相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空间方位。 11.中心投影：投影光线相互平行的投影 12.影像内定向：将仪器坐标系中的像点坐标转换为像平面坐标系中 坐标的过程 13.摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离 14.航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度 15.像片的外方位元素：确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数。或称为表示 摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。 16.内方位元素：确定投影中心（物镜后节点）相对于像平面位置关系的参数 17.核线相关：沿核线寻找同名像点 18.DEM：数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型 19.影像数字化：将透明正片或负片放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形 式记录下来，此过程为影像数字化 20.模型绝对定向：用已知的地面控制点求解相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空 间方位元素 21.同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所 确定的平面 22.同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同 名像点。 23.中心投影：投影射线汇聚同一点的投影。 24.像点位移：当地面起伏、像片倾斜时，地面点在像片上的构像相对理想情况时产生的位 置差异 25.像片解析：利用数学分析的方法，研究被摄景物在航片上的影像与所摄物体之间的数学 关系，从而建立起像点与物点的坐标关系式。 26.像底点：过投影中心引向地面的垂线与像平面的交点。 27.核面：摄影基线与同一地面点发出的两条同名光线组成的面。 1、地面摄影测量坐标系：x 轴沿着航线方向，z 轴沿铅垂线方向，y 轴符合右手定则。 2、4D 产品：DEM ：数字高程模型 DLG ：数字线划地图（矢量图） DRG ：数字栅格地图（栅格图）DOM ：数字正射影像图 3、摄影测量分类：①按距离远近分：航天、航空、地面、近景、显微；②按用途：地形、非地形；③按处理手段：模拟，解析，数字 4、摄影测量特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息②由二维影像重建三维目标③面采集数据方式④同时提取物体的几何与物理特性 5、航向重叠度：同一航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠 6、摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离 7、摄影比例尺：摄影像片水平，地面取平均高程，像片上的线段l 与地面上相应的水平距L 之比 8、航片与地形图的区别：①比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺；②表示方式：地图为线划图，航片为影像图；③表示内容：都地图需要综合取舍；④几何差异：航摄像片可组成像对立体观察 9、航摄像片中的重要点线面：点：S （摄影中心）o （像主点）O （地主点）n （像底点）N （地底点）c （等角点）C （地面等角点）i （主合点）j （主遁点）；线：TT （迹线）SoO （主光线）SnN （主垂线）VV （摄影方向线）vv （主纵线）ScC （等角线）hihi （主合线）hoho （主横线）hchc （等比线）；面：E （地面）P （像片面）W （主垂面）Es （真水平面） 10、摄影测量5个常用坐标系：①像平面直角坐标系②像空间直角坐标系③地面测量坐标系④像空间辅助坐标系⑤地面摄影测量坐标系 11、像片内方位元素：确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数（内方位元素（f y x 00，，）可恢复摄影光束） 12、像片外方位元素:确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数 13、外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置 14、外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态 15、像片外方位角元素：?? ???（方位角）（像片旋角）（像片倾角）转角系统。轴为主轴以航向倾角）（像片旋角）（旁向倾角）转角系统。轴为主轴以（旁向倾角）（像片旋角）航向倾角）转角系统。轴为主轴以A Z X Y v v k k ~~A (''k 'w 'k ~'~w'w k (k ~w ~αα???? 近景定义：通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动准柜台的科学手段。 优点：1.它是一种瞬间获取被测物体大量物理信息和几何信息的测量手段。2.它是一种非接触性量测手段，不伤及测量目标，不干扰被测物自然状态，可在恶劣条件下作业。3.它是一种适合于动态物体外形和运动状态测定的手段，是一种适用于微观世界和较远目标的测量手段。4.它是一种基于严谨的理论和现代的硬软件，可提供相当高的精度与可靠性的测量手段。 5.它是一种基于数字信息和数字影像技术以及自控技术手段。 6.可提供基于三维空间坐标的各种产品。 缺点：1.技术含量高，需要昂贵的硬件设备投入和较高素质的技术人员，设备的不足以及技术含量的欠缺均会导致不良的测量结果。2.对所有测量对象不一个定是最佳选择。 主要用途：1.古建筑与古文物摄影测量。2.生物医学摄影测量。3.工业摄影测量。 发展状况：在国际上已有五六十年历史，在进京摄影测量与机器视觉委员令的组织下，每两年召开一次国际性的学术讨论会。近景摄影测量，在国内近十余年有较大发展。中国测绘学会摄影测量与遥感委员会负责协调学术交流工作。 内外方位元素的选择：1.内方位元素：恢复（摄影时）光束形状的要素。若有四个框标像在像片P上它们构成一个框标坐标系，像主点在此框标坐标系内的坐标（X0,Y0）以及主距f，即为像片P的内方位元素。 外外方位元素的选择：确定光束在给定物方空间坐标系中的位置与朝向要素。三个直线元素，即坐标值XYZ，用以形容各光束定点（摄影中心）S在物方空间坐标系中的位置。三个角元素，用以形容光束在物方空间坐标系中的朝向。 摄影机的分类：量测摄影机、格网量测摄影机、半量测摄影机、非量测摄影机。 各类摄影机的性能与技术指标：量测摄影机：机械结构稳定，光学性能好； 格网量测摄影机：配有标准网格以改正底片变形，并具备量测摄影机功能； 半量测摄影机：不具备量测摄影机众多功能但配有改正底片变形的格网； 非量测摄影机：内方为元素不能记录，光学畸变颇大，未采取减少或改正底片变形的措施并且不具备记载外部定向参数的功能。 何谓一步像机：一步相机又称一次成像照相机。利用此类相机，在启动快门一分钟后，即可获得照片。感光材料自身，集感光片、电源以及显影定影药浆于一体构成。 非量测用像机有哪些优点和特性：1、社会拥有量大，包括它的通用性与普及性；2、使用方法灵活，包括调焦范围大，可手持摄影，可对任意方向摄影；3、价格相对低廉；4、适合某种专业的特殊要求，如连续摄影、高速摄影、同步摄影、跟踪摄影、显微摄影、有线或无线遥控摄影、全景摄影和水下摄影。 立体摄影机：在已知长度的摄影基线两端，配有两台主光轴平行且与基线垂直的量测摄影机的设备，称之为立体量测摄影机。 CCD的概念、原理和形式：电荷耦合器件CCD是20世纪70年代发展起来的半导体器件。原理：CCD是在N型或P型硅衬底上，生长一层很薄的（约10nm）二氧化硅绝缘层，再在此氧化层上，按一定序列，淀积多个相隔很近的金属电极而生成的。通过光注入方式或电注入方式，将代表输入信号的电荷，引入金属电极下的表面势阱后，通过附加在金属电极上的控制信号，使电荷做存储及转移动作，最后在输出端收集输出信号。 形式：线阵CCD图像传感器、面阵CCD图像传感器、CCD摄影机、固态摄像机 彩色电视机的制式有哪几种：NTSC制式、PAL制式、SECAM制式、EIA制式 夜视器的作用和适应范围：作用：对照度很低的对象进行观察、监视以至测量。 适用范围：应用于黑暗条件下的隐蔽性监视，如野生动物观察、工厂、仓库、海关、边防的巡视、公安与法院的取证以及银行、公司的保安等方面。 一、名词解释： 1 、影像匹配： 【答】 通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点，如二维影像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的 窗口中心点作为同名点； 2、金字塔影像： 【答】对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素数依次减少的影像序列; 3、立体正射影像对： 【答】由正射影像和通过该正射影像生成的立体匹配片两者组成的立体相对； 4、同名核线： 【答】同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确 定的平面； 5、立体透视图： 【答】运用透视原理和一定的数学模型（共线方程）将物方具有三维信息的点转换到指定的平面上，并通过消影处理获得立体透视效果。 二、简答题： 1、以图1所示数字高程模型矩形格网为例,请说明图1中所画等高线的跟踪 过程.如果有特征线存在,应该如何处理? 2、地形特征线的处理： 地形特征线是表示地貌形态、特征的重要结构线，在等高线绘制过程中必须考虑地形特征线以正确表示地貌形态，在跟踪等高线时应注意：（1）、若在某一条格网边上由地形特征线穿过，必须特征线与格网线的交点与相应的格网点内插等高线点，而不能直接用格网点内插等高线； （2）当等高线穿过山脊线（山谷线）时，还必须在山脊线（山谷线）上补插等高线点；（3）当等高线遇到断裂线或边界时，等高线必须断在断裂线或边界线 上； 1、图2是一幅SPOT影像，当影像的外方位元素和DEM已知时，如何制作正 射影像，请说明其原理过程，并指出与框幅式的航空影像制作正射影像算法的相同和不同之处。 对于SPOT影像，当外方位元素和DEM已知识，可采用直接法和间接法结合 的方法制作正射影像： 由于SPOT影像是线阵扫描式影像，每一条影像的外方位元素都不同，在采用正解法或反解法制作正射影像时都存在迭代求解的过程，框幅式航空影像是点投影式影像，整幅影像的外方位元素唯一，制作正射影像采用反解法时无需迭代；另一方面SPOT影像可采用多项式纠正的方法来制作正射影像，而多项式纠正法则不适合于框幅式航空影像制作正射影像； 两者在制作正射影像时都存在通过原始影像内插、重采样来获得每一个地面元所对应的影像坐标及其灰度值，以构成正射影像的过程； 3.“相关系数最大”影像匹配、基于物方的VLL法影像匹配和最小二乘法影像匹配的相同点及差别是什么？ “相关系数最大”影像匹配是指在左影像上以目标点为中心选取一定大小的区域作为目标区，将右片同名点可能存在的区域作为搜索区，比较目标窗口和搜索区内同大 小窗口的灰度相关系数，将相关系数最大所对应的窗口的中心作为同名点。 基于物方的VLL法影像匹配是在待定点的地面平面坐标已知的情况下，通过共线方程和合理的高程设定值，解算其相应的像点坐标，通过比较不同高程所对应的像点的相关测度，取最大测度处的像点作为同名点，相应的高程作为物点的高程；最小二乘法影像匹配是指顾及影像的几何和辐射畸变并引入相应的变形蚕参数，同时按最小二乘的原则解求这些参数，将相关系数最大处的左片目标窗口采用坐标梯度加权平均作为目标点，右片同名点的位置由求得的几何参数计算而得；由上可知三种匹配算法的相同点：都是基于灰度的影像匹配，都用到了相关系数最大作为匹配的测度; 不同点：“相关系数最大”影像匹配是基于像方的，通过选定目标区窗口与搜索区中相应大小的窗口中相关系数系数最大的窗口中心点作为同名点，匹配精度与窗口大小、影像信噪比有关； “基于物方的VLL法”影像匹配是基于物方的，而且能直接确定物方点的空间三维坐标，将不同高程处所对应左右影像中的像点作为可能的匹配点，取相关系数最大处作为同名像点，同时也获得了物点的高程信息，匹配精度与步距dz、影像信噪比、匹配窗口大小有关； “最小二乘法”影像匹配是基于像方的，考虑了几何畸变、辐射畸变等系统误差，可灵活引入了各种参数和约束条件，匹配精度较高，可达子像素级，匹配点的位置左片通过窗口梯度加权平均而求得，右片由求得的几何参数计算而得，匹配精度与信噪比、影像的纹理结构有关。 1、什么是特征匹配？它与基于灰度的影像匹配有什么不同？结合课间编程实习内容，请说明实现自动相对定向的方法原理和关键技术 【答】特征匹配是指通过分别提取左右片影像或多张影像的特征（点、线、面等 一、名词解释 1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。 2、绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度 4、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移 5、摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离 6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠 7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠 8、像片倾角：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角 9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。 10、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数 11、像片的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数 12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素 13、绝对定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素 14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影响的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间后方交会 15、空间前方交会：由立体相对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标），称为立体像对的空间前方交会 16、双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。 17、空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法18、POS：机载定位定向系统POS是基于全球定位系统GPS和惯性测量装置IMU的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可用于在无地面控制或仅有少量地面控制点情况下的航空遥感对地定位和影像获取。 19、影像的灰度：规则格网排列的离散阵列 20、数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数个（x,y）的数值时就需要进行内插，此时称为重采样 21、影像匹配：影像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。 22、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关 23、像片纠正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业 多基线数字近景摄影测量 近景摄影测量 传统把近到一米内远到100米以内的摄影测量称为近景摄影测量。这样近当然不可能在飞机上，因此，近景又可以称为地面摄影测量。 近景摄影测量难点：航空摄影测量是平行摄影,摄影要求简单,摄影很规范化, 基线不变,摄影关系不变.交会角不变,利于匹配。它的照片也很规则,各单模型是固定基线、摄摄影关系及交会角,非常规范.因而当计算机技术高速发展时,它容易通过连续的空中三角测量实现各单模 型的连接和点的匹配传递从而达到自动化.但是同样是双目视觉的近景摄影测量是交向摄影,它的摄影条件非常复杂,拍摄要求非常苛刻,拍的照片远没有航摄平行摄影那样规范.它本身 的这些因素使它永远解决不了匹配,交会角,精度三者的三角矛盾.无法实现自动化. 三者矛盾：从精度而言: 交会角大,基线长,精度高; 交会角小,基线短,精度低. 从匹配而言: 交会角大,变形大,匹配难; 交会角小,变形小匹配易; 能满足两张影像变形不超过匹配的许可,而又能满足起码的精度,这样的交会角在传统的近景摄影测量---即基于双目观测原理中的近景摄影测量的地面摄影条件几乎是不存在的.这便是近几十年来近景摄影测量无实质进展的根本原因. 矛盾解决：张院士把从空间一个点由两条光线交会的摄影测量基本法则变化为空间一个点由多条光线交会而成的全新概念，彻底解决了数字近景发展的难题。Lensphoto Lensphoto介绍：A.新的理论原理; 传统摄影测量无论是模拟方式，解析方式或是数字化方式，都是基于人眼双目立体视觉的基本原理。Lensphoto实现了从传统基于人眼双目视觉原理到真正基于计算机视觉原理完成摄影测量的跨越；从近景摄影测量技术上讲，这是一套实现了质的飞跃的崭新技术。以计算机视觉原理（多基线）代替人眼双目视觉（单基线）传统摄影测量原理，从空间一个点由两条光线交会的摄影测量基本法则变化为空间一个点由多条光线交会而成的全新概念。B.新的数据获取方式; 旋转多基线摄影: 一个模型可以由多张照片生成,不再是一条摄影基线.多条基线多张照片同时构成多个模型.多基线摄影又分旋转和平行两种摄影方式.这是一种全新的摄影机制.与它对应的软件新处理技术基础便是计算机视觉原理.它将原来按“单模型”处理的交向摄影，扩展为多个模型的区域；比常规的“交向 摄影的单模型”，可大大的减少控制点。C.新的匹配技术; 多片立体匹配: 多基线摄影新机制的引入,使近摄影测量首次有了影像匹配的条件.Lensphoto所采用的是目前国内外最先进的 多片立体匹配技术, 适应于被摄物体的空间分布不连续、断裂、遮挡的新的影像匹配,此技术也是公司的专利.它优于现有一切数字航空摄影测量工作站中的匹配技术.D.首次在近景摄影测量中运用了空中三角测量及平差技术.Lensphoto是世界上第一套将自动空中三角测量和 区域网平差引入近景摄影测量的数字近景摄影测量软件。故它具有极高的精度及自动化。 Lensphoto采用的普通的单反数码相机获得多基线影像，利用可靠的近景多片匹配算法获取大量的同名点，然后通过近景空中三角测量获取向片外方位元素和相机参数，最终通过多光线前方交会及区域自由网平差，自动生成物方区域三维坐标点的点云，从而建立高精度的数字表面模型，进行各种比例尺的线划地形图测绘等等。 性能优势：（1）以普通数码相机取代量测相机，使该技术易于普及。数据采集简单迅速。大大减少外业工作量。内业处理简单容易。（2）精度高。从而可应用行业广。（3）近景摄影测量历史上首次将空中三角测量和平差技术引入。实现了高自动化，高效率。将空中三角测 一﹑单项选择题（每题的备选答案中有一个最符合题意，不答或答错不得分）摄影测量部分： 1．目前，主流的常规航空摄影机的相幅为（） A．18ｃｍ×18ｃｍB．23cm×23cm C．36cm×36cm D．46cm×46cm 2.航摄仪有效使用面积内镜头分辨率的要求（） A．每毫米内不少于20线对 B．每毫米内不少于25线对 C．每毫米内不少于30线对 D．每毫米内不少于40线对 3．下列关于航空摄影时飞行质量额要求, 叙述错误的是（） A.航行重叠度一般应为60％-65％;个别最大不应大于75％，最小不应小于56％ B.相片倾斜角一般不大于3°，个别最大不大于5° C.航摄比例尺越大，相片旋角的允许值就越大，但一般以不超过8°为宜 D.航线弯曲度一般不大于3％ 4．同一条航线内相邻相片之间的影像重叠称为（）重叠 A.航向 B.旁向 C.水平 D.垂直 5．相邻航线相邻相片之间的影像重叠称为（）重叠 A.航向 B.旁向 C.水平 D.垂直 6．航摄相片上以线段与地面上相应线段水平距离之比称为（）比例尺 A.地形图 B.测图 C.摄影 D.制图 7．框幅式航空摄影属于（）投影成像 A.正射 B.垂直 C.斜距 D.中心 8．当成图比例尺为1 ：10000时，应选择的航摄比例尺为（） A.1：20000～1：40000 B.1：10000～1：2000 C.1：25000～1：60000 D.1：7000～1：14000 9.下列各项中，关于航摄分区划分的原则叙述错误的是（） A.分区内的地形高差不得大于三分之一的航高 B.当地面高差突变，地形特征差异显著时，可以破图幅划分航摄分区 C.在地形高差许可且能够确保航线的直线性的情况下，航摄分区的跨度应尽量划大 D.分区界限应与图廓线相一致 10．一张航摄相片有（）个内方位元素 A.2 B.3 C.4 D.6 11.一张航摄相片有（）个外方位元素 A.2 B.3 C.4 D.6 12.航片上的投影差是由（）引起的相点位移 A.地面起伏 B.相片倾斜 C.摄影姿态 D.地球曲率 13．将一个重叠向内的立体相对的左右相片对调后，观测到的是（） A.正立体 B.负立体 C.无立体 D.不确定模型 14．一个立体相对同名相点的X坐标之差称为（） A.左右视差 B.上下视差 C.投影差 D.畸变差 15．一个立体相对同名相点Y坐标之差称为（） A.左右视差 B.上下视差 C.投影差 D.畸变差 16．一个相对立体模型的绝对定向至少需要（）控制点 A.三个平面 B.三个平高 C.四个平高点 D.两个平高和一个高程 《数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几 何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样，形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔，称为金字塔影像结构。 6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面 模型。 9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断（每小题2分，共10分） 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相 关。（正确） 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8分，共40分） 1.摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航 空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出 数字摄影测量复习要点（2016.5） 1、摄影测量发展历程 模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转，反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程，用光线交会被摄物体的空间位置。 解析摄影测量(1950-1980) 1957年，Helava提出用“数字投影代替”物理投影，数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算，从而交会出被摄物体的空间位置。 数字摄影测量(1970-现在） 利用数字影像相关技术，实现真正的自动化测图。 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别： 1)处理的原始信息主要是数字影像； 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点 主要任务：使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取，具体包括：目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。 特点：数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量 定义：数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测，自动识别同名点，实现几何信息的自动提取。 主要内容：影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型（DEM）的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图 计算机辅助测图（又称数字测图）是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪，进行数据采集和数据处理，测绘数字地图，制作数字高程模型，建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片，且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起数据记录与辅助处理的作用，是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。 摄影测量学 一、名词解释（每小题3分，共30分） 1摄影测量学2航向重叠 3单像空间后方交会4相对行高 5像片纠正6解析空中三角测量 7透视平面旋转定律8外方位元素 9核面10绝对定向元素 二、填空题（每空1分，共10分） 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2物体的色是随着__________的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的________、__________、和__________的能力而定的。 3人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 4相对定向完成的标志是__________。 5光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为_______，若按平行于航带方向编号，则带宽为_________。 三、不定项选择题（每小题2分，总计20分） 1、以下说法正确的是（）。 同名像点必定在同名核线上 B.像点、物点、投影中心必在一条直线上 C.主合点为主纵线与核线的交点D.等角点在等比线上 2、以下为正射投影的为（）。 A.框幅式相机拍摄的航片 B.地形图 C.用立体模型测绘的矢量图 D.数字高程模型 3、立体像对的前方交会原理能用于（）。 A.相对定向元素的解求 B.求解像点的方向偏差 C.地面点坐标的解求 D.模型点在像空间辅助坐标系中坐标的解求 4、解析内定向的作用是（）。 A．恢复像片的内方位元素 B.恢复像片的外方位角元素 C.部分消除像片的畸变 D. 恢复像片的外方位线元素 5、光学纠正仪是（）时代的产品，其投影方式属于机械投影。 A.模拟摄影测量 B.解析摄影测量 C.数字摄影测量 D.数字投影 6、卫星与太阳同步轨道是指（）。 A、卫星运行周期等于地球的公转周期 B、卫星运行周期等于地球的自传周期 C、卫星轨道面朝太阳的角度保持不变。 D、卫星轨道面朝太阳的角度不断变化。 7、以下（）不是遥感技术系统的组分。 第一章 1.近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）：通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态。是摄影测量与遥感（Photogrammetry & Remote Sensing）学科的一个分支。 2.与航空摄影测量的异同点 相同点 ⑴.基本原理相同 ⑵.模拟处理方法、解析处理方法、 数字影像处理方法相同 ⑶.某些内业摄影测量仪器的使用 不同点： ⑴.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、海轮，中到汽车、脚印，小到青蛙、手腕骨、弹壳撞击孔甚至花粉。 ⑵. 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。⑶. 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。 ⑷. 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（包括多重交向摄影方式） ⑸.目标物纵深尺寸与摄影距离比不同 ⑹. 控制方式不同 航空摄影测量控制以绝对控制点方式为主，且多为明显地物、地貌点； 近景摄影测量除控制点方式外， 还有相对控制方式，常使用人工标志。⑺.近景摄影测量适合动态目标 3.近景摄影测量技术的优缺点 优 ⑴．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； ⑵．非接触测量手段，可在恶劣条件下作 业； ⑶．适合于动态目标测量。 ⑷．可提供相当高的精度与可靠性⑸．可提供基于三维空间坐标的各种产品 缺 ⑴．技术含量高，需较昂贵的设备和高素质人员； ⑵．对所有测量目标并非最佳技术选择；--不能获得质量合格的影像； --待测量点数稀少 4.近景摄影测量的主要应用领域是什么？ ?古文物古建筑摄影测量 ?生物医学摄影测量 ?工业摄影测量 ?5.近景摄影测量常用坐标系(R) 1）像平面坐标系：(x,y) 2）像空间坐标系：(x,y，-f) 3）物方空间坐标系：(XP,YP,ZP) 4）辅助空间坐标系：(Xm,Ym,Zm) 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。 外方位元素 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（ψ, ω, κ），描述摄影光束在物方空间坐标系中的朝向。 共线条件方程式描述了像点、摄影中心、物点位于同一直线上的几何关系。数字摄影测量复习题含答案
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