数字摄影测量复习资料
(完整版)摄影测量知识点整理(完整精华版)
摄影测量学第一章绪论1摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。
2、摄影测量学的三个发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量第二章单幅影像解析基础1像主点：摄影机主光轴（摄影方向）与像平面的交点，称为像片主点。
像主距：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（f）。
2、航空摄影：利用安装在航摄飞机上的航摄仪，在空中以预定的飞行高度度沿着事先制定好的航线飞行，按一定的时间间隔进行曝光摄影，获取整个测区的航摄像片。
空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机物镜主光轴近似与地面垂直。
丄丄fm L H（m—像片比例尺分母，f—摄影机主距，H —平均高程面的摄影高度H=m • f）3、相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，称为摄影航高。
绝对航高是相对于平均海平面的航高，是指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高。
通过相对航高H与摄影地区地面平均高度H地计算得到：H绝=H+H地5、航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称，重叠度一般要求在60%以上;旁向重叠：两相邻航带像片之间的影像重叠，重叠度要求在30%左右。
6、中心投影：当投影会聚于一点时，称为中心投影；正射投影：投影射线与投影平面成正交。
r中心投影：投影射线会聚于一点（投影射线的会聚点称投影中心）r斜投影：投影射线与投影平面成斜交投影i正射投影：投影射线与投影平面成正交7、 透视变换中的重要的点线面：① 由投影中心作像片平面的垂线，交像面于 0,称为像主点；像主点在地面上的对应点以O 表示，称为地主点。
② 由摄影中心作铅垂线交像片平面于点 n ,称为像底点；此铅垂线交地面于点 N ，称为地底点。
③ 过铅垂线SnN 和摄影方向SoO 的铅垂面称为主垂面（W ），主垂面即垂直于像平面 P ，又垂直于地平面 E ，也垂直于两平面的交线透视轴 TT 。
摄影测量原理考试复习资料.doc
一影像重采样当欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g(x，y)的数值吋就需要内插，此时称为重采样。
常川在影像的旋转、核线排列、数字纠正和最小二乘匹配。
常用重采样方法：1双线性插位法双线性插值法的卷积核足一个三角函数，表达式为W(x)=l-(x), O^|x|^l例题：已知gij=102, gi+lj=112, gij+l=118, gi+lj+l=126, k-i=A/4, l-j=A/4, △为采样间隔，用双线性插值计算gk，l。
2双三次卷积3最近邻像元法直接取与P(x，y)点位置敁近像元N的灰度值为核点的灰度作为采样值，即I(P)=I(N),N为最邻近点，其影像坐标值为xN=INT(x+0.5) Yn= INT(y+0.5)以上三种重采样方法以敁邻近像元法敁简单，它计算速度快FI.不破坏原始影像的灰度信息。
似其儿何精度较差，最人可达到0.5像元。
前两种方法儿何精度较好，似计算吋间较长，特别是双三次卷积法较费吋，在一般情况下用双线性插值法较宜。
二点特征提取算法1Moravec总子，其步骤为：1)计算各像允的兴趣伉IV。
在以像素(c,r)为中心的wXw的影像窗口中，计算该像素四个方h'd 相邻像素灰度差的平方和，取K屮最小者作为该像素(c,r)的兴趣位。
2)给定一经验阈值，将兴趣值大于该阈值的点(即兴趣值计兑窗口的中心点)作为候选点。
3)选収候选点中的极值点作为特征点。
2Forstner算子，其步骤为：1)计算各像素的Robert 梯度。
gu=gi+l，j+l — gi，j ，gv=gi,j+l — gi+l，j2)计算LX L窗Ul中灰度的协方差矩阵。
Q=N A(-1)=3)计算兴趣值q 与w。
w=l/trQ=DetN/trN , q=4 DetN/(trN) 24)确定待选点。
如果兴趣值人于给定的阈值，则该像元为待选点。
阈值为经验值，可参考下列值：Tq=0.5-0.75 Tw= { fw(f=().5-1.5) cwc(c=5))当q〉Tq,.Fl. w〉Tw时，该像元为待选点。
数字摄影测量知识点总结范文
数字摄影测量知识点总结范文第一章绪论摄影测量与遥感的概念：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。
摄影测量与遥感的主要特点：①在像片上进行量测和解译；②无需接触物体本身，较少受自然和地理条件限制；③可摄得瞬间的动态物体影像；④像片及其它各类影像提供物体的大量几何信息和物理信息摄影测量学的三个发展阶段：①模拟摄影测量(1851-1970)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，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。
②解析摄影测量(1950-1980)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。
③数字摄影测量(1970-现在）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。
摄影测量三个发展阶段的特点：摄影测量分类：按距离远近：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量按处理手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量单像摄影测量的理论基础：共线方程、共面条件摄影测量的任务：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。
–建立各种数据库。
–提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据。
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–军事侦察–矿山工程第二章单张航摄像片解析航摄机主距：航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值，常用f表示。
摄影机的主距分为：长焦距(主距≥200mm)中焦距(主距100～200mm)短焦距(主距≤l00mm)对应的像场角分为：常角(75°以下)宽角(75°～100°)特宽角(100°以上)摄影比例尺：是指航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距L之比。
摄影测量学复习重点
摄影测量学复习重点摄影测量学复习重点一、名词解释15（3）1.摄影测量学：利用摄影机或其他传感器采集被测目标的图像信息，进行加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术的学科。
2.内方位元素：把像片主距f和像主点在框标坐标系中的坐标（x0,y0）称为摄影机的内方位元素。
像片主点：摄影机主光轴与像平面的交点像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距3.摄影比例尺：指航射影像上一线段l与相应地面线段L的水平距之比1/m=l/L=f/ H4.相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度．5.绝对航高：相对于平均海平面的航高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度 H绝=H+H地6.影像的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数7. 影像的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态参数．包括6个参数，其中3个是线元素，用于描述摄影中心S相对于物方空间坐标系的位置XS,YS,ZS；另外3个是角元素，用于描述摄影瞬间的空中姿态。
（1）以Y轴为主轴进行旋转的称为φ-ω-κ系统（2）以X轴为主轴进行旋转的称为φ′-ω′-κ′系统（3）以Z 轴为主轴进行旋转的称为A-α-κ系统8.像点位移：一个地面店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，这种点位差异称为像点位移。
9.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的空间坐标和影像坐标，根据共线条件方程，反求该像片的外方位元素。
10.相对定向：恢复摄影时相邻两影像摄影光束的相互关系，从而使同名光线对对相交。
11.通过摄影基线S1S2与任一物方点A所作的平面WA称为通过该点A的核面，核面与影像面的交线称为核线12.空间前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标．13.立体模型的绝对定向:借助于物空间坐标为已知的控制点来确定空间辅助坐标系与实际物空间坐标系之间的变换关系14.空中三角测量：利用计算的方法，根据航摄像片上所测的像点坐标以及少量的地面控制点求出地面加密点的物方空间坐标15.采样：对实际连续函数模型离散化的量测过程被量测的点称为样点，样点之间的距离即采样间隔16.Shannon采样定理：当采样间隔能使函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x).17.重采样：欲知不位于采样点上的原始函数g(x,y)的数值时需要进行内插，称为重采样18.通过零的点为边缘点，也称为零交叉点19.高斯-拉普拉斯算子：在提取边缘时，利用高斯函数先进行低通滤波，然后再利用拉普拉斯算子进行高通滤波，并提取零交叉点，这就是高斯-拉普拉斯算子或称为LOG 算子20.影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。
摄影测量学复习
摄影测量学复习资料第一章绪论1、摄影测量的定义、任务定义：摄影测量与遥感是从非接触成像和其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺，科学与技术。
其中摄影测量侧重于提取几何信息，遥感侧重于物理信息。
任务：（1）测绘各种比例尺地形图。
（2）建立数字地面模型（地形数据库）。
2、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所得的构象信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
3、解决的基本问题：几何定位和影像解译。
4、摄影测量的三个发展阶段及其特点。
（了解）5、摄影测量的分类方法及其分类（了解）：（1）按距离远近可分为航天摄影测、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量；（2）按用途可分为地形摄影测量和非地形摄影测量；（3）按处理手段可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量；（4）根据摄影机平台位置的不同可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量和水下摄影测量。
第二章影像的获取1、航空影像和遥感影像的获取方式航空影像：飞机等航空平台搭乘航摄仪（或数码相机）摄影成像；一般航空影像分为专业航摄仪（航空摄影机）获取的标准航片和非量测摄影机（普通摄影机）获取的非标准航片。
遥感影像：卫星等航天平台利用各类传感器（阵列扫描、推扫）获取遥感影像。
例如SPOT、QB、TM、IKONOS、World View等影像。
2、量测摄影机与非量测摄影机的区别（1）量测摄影机的主距是一个固定的已知值（2）量测摄影机的承片框上具有框标，即固定不变的承片框上，四个边的中点各安置一个机械标志；框标，其目的是建立像片的直角，框标坐标系。
（3）量测摄影机的内方位元素是已知值。
3、航向重叠：摄影时飞机沿相邻影像之间必须保持一定的重叠度。
一般P=50%~65%；P值最小不能小于53%。
旁向重叠：完成一条航线的摄影后，飞机进入另一条航线进行测量摄影，相邻航线影像之间也必须有一定的重叠。
摄影测量复习题及答案
摄影测量复习题及答案摄影测量学是一门研究利用摄影手段获取地面信息的科学。
以下是一份摄影测量复习题及答案，供学生复习使用。
一、选择题1. 摄影测量学是利用什么手段获取地面信息的科学？A. 雷达B. 卫星C. 摄影D. 声纳答案：C2. 下列哪项不是摄影测量的主要应用领域？A. 土地测绘B. 城市规划C. 航空摄影D. 深海探测答案：D3. 立体摄影测量中，立体像对是指：A. 同一点在两张不同位置拍摄的像片B. 两张不同角度拍摄的像片C. 两张相同位置拍摄的像片D. 两张不同时间拍摄的像片答案：A4. 摄影测量中，像片的内方位元素包括：A. 焦距B. 像主点坐标C. 像片倾斜角D. 所有以上答案：D5. 摄影测量中，像片的外方位元素包括：A. 像片的倾斜角B. 像片的旋转角C. 摄影基线D. 摄影点的空间位置答案：D二、填空题6. 摄影测量中，________是用来描述像片相对于摄影基线的方位的元素。
答案：外方位元素7. 在立体摄影测量中，通过________可以恢复地面上点的三维坐标。
答案：立体观察8. 摄影测量中，________是指像片上任意一点到像主点的直线距离。
答案：像距9. 摄影测量的基本原理是利用________原理进行地面测量。
答案：透视10. 摄影测量中，________是指摄影时像片相对于地面的倾斜角度。
答案：像片倾斜角三、简答题11. 简述摄影测量中像片的内方位元素和外方位元素的区别。
答案：内方位元素是指像片平面上与摄影机镜头相关的元素，主要包括焦距和像主点坐标。
外方位元素则描述了像片相对于地面的方位，包括摄影基线的方向和长度，以及摄影点的空间位置。
12. 摄影测量中，如何利用立体像对进行地形测量？答案：利用立体像对进行地形测量时，首先需要通过立体观察设备观察立体像对，以获得立体视觉。
然后，通过量测像片上的像距，结合像片的内、外方位元素，可以计算出地面上相应点的三维坐标。
四、论述题13. 论述摄影测量在现代测绘技术中的重要性及其应用前景。
摄影测量考试整理复习资料
第一章绪论1. 摄影测量学的定义：从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取 及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。
2. 摄影测量学的任务：包括地形测量与非地形测量。
地形测量：测绘各种比例尺的地形图以及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源 和规划等部门需要的各种专题图，尽力地形数据库， 据。
非地形测量：用于工业、建筑、考古、医学、生物、 侦破与军事调查等方面。
第二章摄影测量学解析基础 1. 共线方程：各个参数的意义：x,y 为像点的像平面坐标； X0，yO ，f 为影像的内方位元素； Xs, Ys Zs 为摄站点的物方空间坐标； X ，Y ，Z 为物方点的物方空间坐标。
共线条件方程的应用：求像底点坐标，单像空间后方交会和多像空间前方交会，摄影测量中的数字投影基础， 航空影像模拟，光束法平差的基本数学模型， 利用DEM 制作数字正射影像图，利用DEM 进行单张像片测图。
2. 影像内定向：根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植，恢复像片与摄影机的 相关位置，即确定像点在像框标坐标系中的坐标。
（重点是通过实习掌握在数字摄影测量系统中内定向的实质及所需要的参数信息） 3单像空间后方交会定义：根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点 利用共线条件方程求解像片外方位元素 1）共线方程的线性化：x, y o , f , m, X, Y, Ziqiu 为各种地理信息系统提供三维的基础数 体育、变形观测、事故调查、公安-fa i （X X s ） +b i （Y — Ys ） +C i （Z -Z s ）-fa 3（X - X s ） +b 3（Y-Y s ） +C 3（Z- Z s ） a 2（X -X s ） +b 2（丫-Y s ）+C 2（Z -Z s ）（已知其像点和地面点的坐标）已知值 观测值 未知数X s , Y s , Z s ,巴偽K ,泰勒级数展开2）空间后方交会的计算过程：获取已知数据m, x o , y 0, f , X p , Y tp , Ztp量测控制点像点坐标 X ，y确定未知数初值X so , Y so , Z so ,驰 邮 K o组成误差方程式并法化解求外方位元素改正数 检查迭代是否收敛X，y4.立体像对空间前方交会定义：由立体像对左右两影像的内、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（某一暂定三位坐标系里的坐标或地面测量坐标系坐标）两种空间前方交会法的数学模型:1）.点投影系数法（书 P 32）：计算过程：获取已知数据X0 , y o, f , X S1, Y si, Z si, 仞 1 ,瓷 1 , X sa Y S2, Z S2, ®2,©2, TC2量测像点坐标x1 ,y1 , x ,y2由外方位线元素计算基线分量B X, B Y,B Z由外方位角元素计算像空间辅助坐标X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z计算点投影系数N1 , N2计算地面坐标X A,Y A,Z A2.）共线方程的严密解5.双像立体测图原理1）.双像立体测图原理：利用像对进行立体测图，必须重建与实地相似且符合比例尺及空间方位的几何模型。
摄影测量学 考前知识点整理
摄影比例尺：摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，有利于影像的解译与提高成图精度摄影航高：相对航高：绝对航高：摄影测量生产对摄影资料的基本要求：影像的色调、像片倾角（摄影机主光轴与铅垂线的夹角，α＝ 0 时为最理想的情形）像片重叠：航向重叠：同一航线内相邻像片应有一定的影像重叠；旁向重叠：相邻航线也应有一定的重叠；航线弯曲：一条航线内各张像片的像主点连线不在一条直线上；像片旋角：相邻两像片的主点的连线与像片沿航线方向的两框标连线之间的夹角；像片旋角过大会减小立体相对的有效观察范围中心投影：所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影阴位：投影中心位于物和像之间。
（距摄影中心f ）阳位：投影中心位于物和像同侧。
（距摄影中心f ）像方坐标系：像平面坐标系（像主点o 为原点）像空间坐标系(x 、y 、-f)像空间辅助坐标系S-uvw物方坐标系：地面测量坐标系T-XYZ （高斯平面坐标+高程）左手系地面摄影测量坐标系D-XYZ内方位元素: x 0，y 0，f 作用： 1、像点的框标坐标系向像空间坐标系的改化；2、确定摄影光束的形状；外方位元素：确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数线元素（X S ，Y S ，Z S ）角元素（航向倾角ϕ、 旁向倾角ω、 像片旋角κ）共线条件方程（摄影中心、像点、地面点）像点位移：因像片倾斜引起的像点位移 同摄站同主距的倾斜像片和水平像片沿等比线重合时,地面点在倾斜像片上的像点与相应水平像片上像点之间的直线移位像点位于等比线上，无像片倾斜引起的像点位移等比线上部的像点的像片倾斜误差方向向着等角点等比线下部的像点的像片倾斜误差方向背向等角点（1） 当 时， ，即等比线上的点不会因像片倾斜产生像点位移（2）当 ，像点位移朝向等角点(一、二像限)（3）当 ，像点位移背向等角点(三、四像限)（4）当 时，主纵线上点的位移最大像片纠正：因像片倾斜产生的影像变形改正因地面起伏引起的像点位移（投影差）：当地面有起伏时，高于或低于所选定的基准面的地面点的像点，与该地面点在基准面上的垂直投影点的像点之间的直线移位地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同，像片上任何一点都存在像点位移物镜畸变、大气折光、地球曲率及底片变形等一些因素均会导致像点位移航摄像片：中心投影，平均比例尺，影像有变形，方位发生变化地形图：正射投影，比例尺固定，图形形状与实地完全相似，方位保持不变在表示方法上：地形图是按成图比例尺，用各种规定的符号、注记和等高线表示地物地貌；航片则是通过影像的大小、形状和色调表示。
摄影测量学复习资料
摄影测量学复习资料一、名词解释1合线：真水平面与像平面的交线称为合线，又称真水平线。
2绝对航高：相对于平均海平面的行高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔3摄影基线：两相邻摄站之间的距离为摄影基线。
4像片的内方位元素：确定摄影物镜后节点相对于像片平面关系的数据。
5空中三角测量：利用计算的方法，根据航摄像片上所测的像点坐标以及少量的地面控制点求出地面加密点的物方空间坐标6数字影像重采样:由于数字影响是个规则的灰度格序列，当对数字影像进行处理时，所求得的点位恰好落在原始像片上像素中心，要获得该点灰度值，就要在原采样基础上再一次采样。
7像片倾角：摄影像片在航线飞行方向上的倾斜角。
8航向重叠：供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。
9像片主距：像片主点到物镜后节点的距离。
10单像空间后方交会：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。
11像片纠正：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。
12相对航高：摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。
13透视平面旋转定律：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。
14外方位元素：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。
15平高点：既做平面控制，又做高程控制的像方控制点。
16摄影测量学：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。
17核面：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。
18解析空中三角测量：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。
武汉大学《摄影测量学》复习题库
熟悉 1818 立体坐标量测仪的基本结构，立体观察，坐标量测。 左右视差（p）读数鼓
上下视差（q）读数鼓
x 读数鼓
x 手轮 y 手轮
3. 资料准备
一个 18cm×18cm 的立体影像对
y 读数鼓
左右视差手轮 上下视差环
左像片
右像片
4. 操作步骤
仪器归零：各个手轮应放在零读数位置上，左、右测标分别对准左、右像片盘的中心即仪器 坐标系与像片坐标系重合。
Z 2195.17
728.69 2386.50
757.31
4. 操作步骤
上机调试程序并打印结果。
“POS 辅助光束法平差系统 WuCAPS”使用
1. 目的
通过参观 POS 辅助光束法区域网平差程序系统 WuCAPS,使学生初步了解摄影测量区域网平差 的基本功能和一般作业流程。
2. 内容
指导教师讲解摄影测量区域网平差的基本概念、主要功能及一般作业流程。学生按照要求，完 成一些简单的操作，例如，内定向、相对定向、绝对定向、航带法区域网平差、光束法区域网平差、 GPS 辅助光束法区域网平差、POS 辅助光束法区域网平差等。
像片定向：移动 x 手轮，单眼观察测标的移动看是否沿像片上的 x 轴向运动，若测标不在 x 轴向上，则需要用κ 螺旋旋转像片，使测标保持在 x 轴上移动。
坐标量测：移动 x，y，p，q 手轮，使测标立体切准量测像点，并记下相应读数鼓上的读数。 坐标计算：x1=x-x0，y1=y-y0，x2=x1-(p-p0)，y2=y1-(q-q0)，其中，x0，y0，p0，q0为仪器零位置。
的方法？
5. 什么是共线条件方程式？试推导其数学表达式，并说明它在摄影测量中的应
用。
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第一章绪论1.摄影测量三个发展阶段模拟、解析、数字2.数字摄影测量定义与研究内容定义：基于数字影像与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，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支科学。
内容：数字影像的获取与处理数字影像定向影像特征提取与定位算子数字影像匹配DEM自动生成与内插数字空中三角测量数字微分纠正地物识别数字摄影测量系统3.数字摄影测量的作业过程及主要产品主要产品：数字空中三角测量的加密成果数字高程模型DEM 数字线画图DLG 数字栅格图DRG 数字正射影像图DOM 数字可量测影像DMI 三维景观图各种工程设计所需的三维信息各种信息系统所需的基础地理空间数据4.数字摄影测量和其他学科的关系与数字图像处理的关系与模式识别的关系与计算机视觉或机器视觉的关系5.数字摄影测量的应用各种比例尺的地形图和专题图数字摄影测量系统与3S的集成数字摄影测量系统与CAD 数字摄影测量系统与计算机视觉数字摄影测量系统在军事中的应用变化检测与地图更新数字摄影测量系统、可视化与虚拟现实6.数字摄影测量有待研究的主要问题辐射信息数据量处理速度与精度数字影像匹配数字影像解释与理解数字摄影测量自动化数字摄影测量与3S的进一步集成新型传感器带来的新机遇与挑战第二章数字影像获取与重采样1.数字影像数字影像可描述为一个二维的灰度矩阵，每个矩阵元素的行列序号代表它在像片上的位置，元素的值是它的灰度。
2.数字影像采样采样：对实际连续函数模型离散化的量测过程采样定理：当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)3.影像重采样重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插，此时称为重采样（resampling）最邻近像元法：直接取与P(x,y)点位置最近像元N的灰度值作为采样值 1双三次卷积法：卷积核可以利用三次样条函数16双线性插值法：卷积核是一个三角形函数41)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。
2)双三次卷积法较费时。
3)双线性插值法较宜第三章影像特征提取与定位算法1.点特征提取算子●点特征主要指明显点（圆点、角点）●提取点特征的算子称为兴趣算子1)Moravec算子：在四个主要方向上，选择具有最大―最小灰度方差的点作为特征点，较简单2)Forstner算：Robert’s梯度和灰度协方差矩阵，寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点，较复杂，但给出的特征点的类型且精度也较高。
3)Harris算子：●Harris算子是Moravec算子的改进●只用到灰度的一阶差分及滤波，操作简单●稳定，对图像旋转、灰度变化、噪声影响和视点变换不敏感●但对尺度很敏感，不具有尺度不变性2.线特征提取算子●“边缘”影像局部区域特征不相同的区域间的分界线●“线”是具有很小宽度的其中间区域具有相同的影像特征的边缘对1)高斯-拉普拉斯算子LOG算子为卷积核，对原灰度函数进行卷积运算后,提取零交叉点为边缘2)Hough变换对于影像空间直线上任一点(x，y）变换将其映射到参数空间的一条正弦曲线上3.定位算子1)Forstner定位算子●最佳窗口选择：最佳窗口由Forstner特征提取算子确定●最佳窗口内加权重心化2)高精度角点与直线定位算子原始的Roberts梯度方向代替直线方向存在不容忽视的模型误差，Hough变换等使用梯度方向的方法不可能达到很高的精度。
该平差模型不采用梯度的方向，而是采用梯度的模为观测值。
第四章数字影像解析基础1.摄影测量基本概念及原理1)相对定向直接解当不知道倾斜摄影中倾角的近似值以及不知道影像的内方位元素时采用直接解。
●相对定向直接解的定向点数——8个以上●由于立体像对是由在不同摄站对同一物体所摄取的相片构成，如果取左像空间坐标系为相对方位元素的参考坐标系，为确保右像片与左像片构成立体像对，右片的相对方位元素必须满足：2)空间后方交会直接解●竖直航空摄影且地面控制点大体对称分布的情况下可给定初值，迭代解算●影像相对于物方坐标方位不确定时采用直接解。
●迭代法或直接法解出空间距离，计算各摄影光束的方向角，解算6阶方程，然后解算外方位元素。
2.同名核线确定与重采样1)确定同名核线的两种方法●基于影像几何纠正的核线解折关系水平相片对上同名核线的v 坐标值相等●基于共面条件的同名核线几何关系同一核线上的点均位于同一核面上2)核线重排列●在水平相片上获取核线影像●直接在倾斜相片上获取影像第五章影像匹配基础理论与算法1.数字影像匹配的定义●在摄影测量与遥感中，匹配可以定义为在不同的数据集合之间建立一种对应关系。
如果这些数据集合是影像，就称为影像匹配。
●影像匹配是在两幅(或多幅)影像之间识别同名元素(点\线),它是计算机视觉及数字摄影测量的核心问题。
●自动地在由数字立体像对中提取的元素之间建立对应关系的过程，称为数字影像匹配。
2.影像相关原理影像相关是利用两个信号的相关函数，评价它们的相似性以确定同名点。
相关函数：自相关函数是偶函数、自相关函数在τ=0处取得最大值3.影像相关的谱分析维纳-辛钦定理：随机信号的相关函数与其功率谱是一傅立叶变换对，即相关函数的傅立叶变换即功率谱，而功率谱的逆傅立叶变换即相关函数1)影像的功率谱估计2)相关函数估计●当a较小时，S（f）较平缓，高频信息较丰富，此时相关函数R（τ）较陡峭，相关精度高，但由可能的近似位置到正确相关的点间距离（称为拉入范围）较小。
这就要通过低通滤波获得较大的拉入范围●当a较大时，功率谱S（f）较陡峭，低频信息占优势，因而相关函数R（τ）较平缓，相关精度较差，但拉入范围较大，相关结果出错的概率较小3)金字塔影像的建立●从粗到精的相关策略。
即先通过低通滤波，进行初相关，找到同名点的粗略位置，然后利用高频信息进行精确相关●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的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔，因而称之为金字塔影像结构4.数字影像匹配的基本概念1)共轭实体共轭实体是比共轭点更一般的概念，它是目标空间特征的影像，包括点，线，面等2)匹配实体是一种要素，通过比较不同影像上的这些要素来寻找共轭实体。
这些要素包括影像的灰度值，从影像上提出的特征，以及其他的符号描述3)相似性测度是评价匹配实体之间相似性程度的一种定量指标。
一般来说，相似性程度由代价函数来度量4)匹配方法匹配方法一般按照匹配实体来命名，如基于灰度的匹配(area-based matching 或gray-scale based matching) ，基于特征的匹配(feature-based matching)以及关系匹配(relational matching)等。
5)匹配策略匹配策略是指求解影像匹配问题的概念或整体方案，它包括匹配环境分析，匹配方法选择，以及匹配质量控制5.数字影像匹配的一般过程1)在一张影像上选取待匹配的目标,选择匹配实体,确定目标区域2)在另一张影像上确定搜索区域,计算相似性测度3)依据相似性测度,确定共轭实体4)进行匹配质量评价6.影像匹配需要解决的主要问题1)匹配实体的选取•灰度值•点特征、边缘、面特征•符号描述2)立体视觉中不确定性问题的处理损失大量信息几何变形遮挡问题灰度畸变3)相似性测度的选择•相关函数、协方差函数、相关系数、差平方和、差绝对值和•由点的圆度、边缘的梯度、方向、长度表示的代价函数4)匹配算法的优化•如何提高影像匹配的速度、精度、可靠性，算法的适应性等•如何进行初值的选取，搜索窗口的确定，约束条件的使用等5)匹配质量的评价可用贝叶斯判别原则解决。
7.影像匹配在摄影测量中的应用1、内定向2、相对定向3、数字空三中的转点4、绝对定向5、DEM获取6、影像解译8.数字影像匹配基本算法影像匹配实质上是在两幅（或多幅）影像之间识别同名点1)基于像方的匹配算法●同名点的确定是以匹配测度为基础●基于灰度的影像匹配是以数字影像局部范围内的灰度值及其分布作为匹配实体，通过计算相似性测度确定共轭实体的影像匹配方法。
●基于灰度的影像匹配中的共轭实体可以是点，也可以是线段或其他特征。
●常用的相似性测度：①相关函数测度：矢量Y在X上的投影最大计算简单没考虑几何变形的影响没考虑灰度畸变的影响在没有几何变形和灰度畸变的情况下，也可能产生假配准。
②协方差函数测度：矢量Y ′在X ′上的投影最大计算比较简单没考虑几何变形的影响当两影像的灰度强度平均相差一个常量时，不受影响，但灰度反差拉伸对其有影响。
③相关系数测度：等价于矢量X′与Y ′的夹角最小计算比较复杂没考虑几何变形的影响不受灰度线性畸变的影响相关系数是灰度线性变换的不变量④差平方和测度：等于N维空间点Y与点X之距离最小计算简单没考虑几何变形的影响没考虑灰度畸变的影响⑤差绝对值和测度：矢量X-Y之分量的绝对值之和最小计算简单没考虑几何变形的影响没考虑灰度畸变的影响 影像匹配过程：①在左影像上选一个要匹配的点，称为目标点②以目标点为中心，取一定大小的窗口，称为目标窗口③以影像的重叠范围以及其他的先验知识，确定右影像上同名点可能存在的范围，称为搜索区域④以搜索区域内的每一点为中心，开取同样大小的窗口，称为搜索窗口⑤对于每一个搜索窗口，计算目标窗口与搜索窗口之间的相似性测度-- 相关系数⑥以相关系数最大值所对应的匹配窗口作为目标窗口的配准窗口，即共轭窗口。
同时配准窗口的中心像素就作为目标点的配准点，或共轭点。
⑦进行精度评定,如要求达到子像素精度，可采取内插措施由于左右影像采样时的差别,同名像素的中心点一般并不是真正的同名点.真正的同名点可能偏离像素中心点半个像素之内,这就使得匹配产生误差.●影像匹配精度影像相关是左影像为目标区与右影像上搜索区内相对应的相同大小的一影像相比较，求得相关系数，代表各窗口中心像素的中央点处的匹配测度。
影像匹配（相关）即使在定位到整像素的情况下，其理论精度也可达到大约0.3像素的精度。
用相关系数的抛物线拟合提高相关精度2)基于物方的匹配算法影像匹配的目的是提取物体的几何信息，确定其空间位置，VLL能够直接确定物体表面点空间三维坐标的影像匹配方法。
第六章最小二乘影像匹配1.概述：●定义：一种基于灰度的影像匹配，它同时考虑到局部影像的灰度畸变和几何畸变，是通过迭代使灰度误差的平方和达到极小，从而确定出共轭实体的影像匹配方法。
●优点是精度高，可达到1/10 到1/100个像素●缺点是初值要求精度高，迭代时间长。
●实际应用中，一般将基于灰度的匹配或基于特征的匹配作为粗匹配，而将最小二乘影像匹配作为精匹配。