数字摄影测量1
数字摄影测量学备课教案
数字摄影测量学备课教案第一章：数字摄影测量学概述教学目标：1. 了解数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 掌握数字摄影测量学的基本原理和应用领域。
教学内容：1. 数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 数字摄影测量学的基本原理。
3. 数字摄影测量学的应用领域。
教学方法：1. 讲授法：讲解数字摄影测量学的定义、发展历程、基本原理和应用领域。
2. 案例分析法：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
教学资源：1. 教材：数字摄影测量学教程。
2. 课件：数字摄影测量学概述。
3. 案例图片：数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
教学过程：1. 引入话题：介绍数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 讲解基本原理：讲解数字摄影测量学的基本原理。
3. 讲解应用领域：讲解数字摄影测量学在实际工程中的应用领域。
4. 案例分析：分析数字摄影测量学在实际工程中的应用案例。
5. 总结：总结本节课的重点内容。
教学评价：1. 课堂讲解：评价学生对数字摄影测量学的基本原理和应用领域的掌握情况。
2. 案例分析：评价学生对数字摄影测量学在实际工程中的应用能力的掌握情况。
第二章：数字摄影测量学的基本原理教学目标：1. 掌握数字摄影测量学的基本原理。
2. 了解数字摄影测量学的基本方法。
教学内容：1. 数字摄影测量学的基本原理。
2. 数字摄影测量学的基本方法。
教学方法：1. 讲授法：讲解数字摄影测量学的基本原理和方法。
2. 互动教学法：引导学生参与讨论和提问。
教学资源：1. 教材：数字摄影测量学教程。
2. 课件：数字摄影测量学的基本原理。
3. 案例图片：数字摄影测量学的基本方法在实际工程中的应用案例。
教学过程：1. 复习上节课的内容：回顾数字摄影测量学的定义和发展历程。
2. 讲解基本原理：讲解数字摄影测量学的基本原理。
3. 讲解基本方法：讲解数字摄影测量学的基本方法。
4. 案例分析：分析数字摄影测量学的基本方法在实际工程中的应用案例。
5. 总结：总结本节课的重点内容。
数字摄影测量
组成
一、计算机辅助测图
计算机辅助测图是利用解析测图仪或模拟光机型测图仪与计算机相连的机助（或机控）系统，进行数据采集、 数据处理，形成数字高程模型DEM与数字地图，最后输入相应的数据库。根据需要也可利用数控绘图仪输出线划 图，或利用数控正射投影仪输出正射影像图，或利用打印机打印各种表格。这种情况所处理的依然是传统的像片， 且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起进行数据的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。
二、影像数字化测图
影像数字化测图是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像 识别）代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。此时不再需要传统的光机仪器的人工 操作方式，而是自动化的方式。若处理的原始资料是光学影像（即像片），则需要利用影像数字化仪对其数字化。 按对影像进行数字化的程度，又可分为混合数字摄影测量与全数字摄影测量。
处理步骤
数字摄影测量处理的过程一般包括如下6个步骤。 第1步：图像数字化转换 图像数字化转换的目的是将航空或航天的摄影类图像数字化为数字图像，并以二维像元灰度矩阵表示。 第2步：数字图像的定向 数字图像的定向包括整幅数字图像的内定向、相对定向和绝对定向，以确定相关参数。 内定向：确定扫描坐标系和像平面坐标系的关系。 相对定向：用图像匹配算法自动确定立体数字图像中的相对定向点的像坐标，用解析摄影测量相对定向解算 相对方向参数。 绝对定向：用已知控制点的像坐标和内定向参数计算控制点在一幅数字图像中的坐标，用图像匹配算法自动 确定它们在另一幅数字图像中的坐标。 第3步：数字图像处理 数字图像处理包括数字图像像元按扫描坐标系排列变换为按核线方向排列，且对图像进行增强和特征提取。
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。
全数字摄影测量基础
0
V1
( g1i,1 g1i1,1 ) 2
i 1
0
V2
( g1i,1i g1i 1,1i1 ) 2
i 1
0Leabharlann V3 ( g1,1i g1,1i1 ) 2
i 1
V4
0
( g1i,1i
g1i 1,1i 1 ) 2
i 1
IV=0 IV=50
* Harris算子
M
I Ix
2 x
• 数字量与模拟量的本质区别在于模拟量是连续变量而数字 量是离散变量。
• 影像数字化 1、空间采样
o( x0 , y0 )
y x
x x0 i x(i 0,1..., n 1) y y0 j y( j 0,1,...m 1)
像元（pixel）
2、量化
• 影像的灰度又称为光学密度，在摄影底片上，影像的灰度值 反映了它透明的程度，即透光的能力。设投射在底片上的光通 量为F0，而透过底片后的光通量为F。则透过率T为：T=F/F0
y
B
x f (x, y)
f (i 1, y)
y
f (i, j 1)
在x方向,以f (i, y)和f (i 1, y)为边组成的梯形来内插f (x, y) : f (x, y) x f (i 1, y) (1 x) f (i, y) f (x, y) (1 x)(1 y) f (i, j) (1 x)y f (i, j 1) x(1 y) f (i 1, j) xy f (i 1, j 1)
“灰度差的平方和最小”
S 2 X Y 2 ( x1 y1 )2 ( x2 y2 )2 .... ( xN yN )2 min
vv min
仅仅认为影像灰度只存在偶然误差
数字摄影测量
数字摄影测量----774ed923-715f-11ec-accc-7cb59b590d7d1.摄影机与被摄物体距离的远近分类：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。
用途分类：地形摄影测量，非地形摄影测量。
技术手段（摄影测量发展时间先后）：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。
2.摄像机按用途分为专业摄像机和普通摄像机。
3.量测用摄影机的特征:a量测用摄影机的像距是一个固定的已知值b摄影机像面框架上有无框标标志是区分量测用摄影机和非量测用摄像机的重要标志c量测用摄影机的内方位元素的数值是已知的。
4.摄影测量6.航空摄影摄影测量的基本要求：A.摄影倾斜角：根据规定要求，摄影倾斜角应小于2°~3°（垂直摄影）。
B）摄影高度。
C摄影比例尺：考虑测绘比例尺、摄影测量办公室制图方法和测绘精度，以及经济性和室友数据的可用性。
1/M=f/h（M为航空摄影比例尺，f为航空相机的主要距离，h为航空高度）。
D.照片重叠：层重叠：PX%=PX/LX*100%60%~65%，最小不小于53%；横向重叠：Pt%=PX/ly*100%30%~35%，最小不小于15%。
摄影基线：路线上两个相邻摄影站之间的距离称为摄影基线。
F）高差：同一路线的最高高度与最低高度之差不大于30m，摄影区的实际高度与设计高度之差不大于50m。
G.皮带曲率：一般情况下，皮带曲率不得超过30%。
H.照片旋转角度：一般要求小于6°，个人最大角度不大于8°。
根据被摄物体在像片上的构想规律及物体与对应影像之间的几何关系和代数关系，获取被摄物体的几何属性和物理属性。
5.地形图为正投影（也称平行投影、垂直投影）。
如果投影光线组中的所有光线彼此平行且垂直于摄影平面，则它将成为正交投影同一侧的正片和测量值不同的负片。
6.摄影测量中常用坐标系分为两大类:1.用于描述像点位置的像方空间坐标系2.用于描述地面店位置的物方空间坐标系。
如何进行数字摄影测量
如何进行数字摄影测量数字摄影测量是一种利用数字摄影技术进行测量和建模的方法。
它通过摄影机拍摄不同视角的照片，并借助计算机软件对这些照片进行处理和分析，以获取目标物体的三维信息。
本文将探讨如何进行数字摄影测量。
数字摄影测量的基本原理是通过对不同视角的照片进行配准和三维点云的生成，进而构建目标物体的三维模型。
首先需要选择一台高像素的数字相机，以获得清晰的照片。
在拍摄时需要注意保持透视几何、光照条件和背景纹理的稳定和一致性，以提高后期处理的精度和效果。
在进行数字摄影测量之前，需要进行相机标定。
相机标定是指通过拍摄已知空间坐标的标定板或标定点，对相机的内外参数进行确定。
相机的内参数包括焦距、主点位置和图像畸变等，而外参数则包括相机在空间坐标系中的位置和姿态。
通过相机标定可以使得后续的图像处理和三维重建更加准确和可靠。
在拍摄完照片后，需要对这些照片进行预处理。
预处理包括图像去畸变、图像缝合和图像配准等步骤。
其中，图像去畸变是为了校正相机镜头产生的畸变，使得图像几何信息更加真实可靠。
图像缝合是将不同视角的照片拼接成一个大的全景图像，以便后续的三维重建。
图像配准则是将不同视角照片中的特征点进行匹配和坐标转换，以建立不同视角之间的几何联系。
当完成了预处理后，就可以进行三维重建了。
三维重建是通过对预处理后的图像进行特征提取和匹配，从而恢复出三维点云或三维模型。
特征提取可以利用一些常见的特征描述子，如SIFT、SURF或ORB等。
匹配则是将不同视角照片中相同特征点进行匹配，以求解它们在三维空间中的位置。
一旦得到了三维点云，就可以进行后续的模型生成、纹理贴图和数据分析等工作。
数字摄影测量不仅可以用于建筑物、遗址等大型目标的测量和建模，还可以应用于文物保护、景观设计和工程测量等领域。
对于文物保护而言，数字摄影测量可以非接触式地获取文物的三维信息，以指导文物的保护和修复。
对于景观设计而言，数字摄影测量可以捕捉到不同视角的地貌信息，为景观设计师提供更准确、更直观的设计参考。
测绘技术中的数字摄影测量原理及相对定向方法介绍
测绘技术中的数字摄影测量原理及相对定向方法介绍数字摄影测量是指利用数字摄影技术进行测绘和测量的一种方法。
它具有高效、精确、可靠等优点，在很多领域都有广泛的应用。
本文将介绍数字摄影测量的原理以及相对定向方法。
数字摄影测量的原理是基于相机的成像原理和几何关系。
当我们用相机拍摄一个目标物体时，相机会将物体投影到成像平面上，形成一个图像。
图像中的每个像素点都与相机成像系统中的光学中心和目标物体之间存在着一定的几何关系。
在数字摄影测量中，我们需要利用这些几何关系来测量目标物体的位置、形态等信息。
首先，我们需要根据相机的内外参数进行标定。
相机的内参数包括焦距、主点坐标、像元尺寸等，能够用来描述相机的成像几何特性。
相机的外参数包括相机的姿态、位置等，能够用来描述相机在空间中的位置关系。
在得到相机的内外参数后，我们就可以用数字图像来进行测量了。
首先，我们需要提取出图像中的特征点，如角点、线段等。
然后，通过这些特征点与相机的几何关系，我们可以计算出目标物体的空间坐标。
这个过程被称为相对定向。
相对定向是指通过已知的控制点来确定图像的外参数。
在数字摄影测量中，控制点是已知坐标的地面点，可以由全球定位系统（GPS）等技术获得。
通过在图像中定位这些控制点，我们可以计算出相机在空间中的几何关系，从而实现像地的坐标转换。
为了提高相对定向的精度，我们通常会采用一些数学方法来进行优化。
其中最常用的方法是最小二乘法。
通过对误差的最小化，我们可以得到更准确的相对定向参数。
除了相对定向，数字摄影测量还可以进行绝对定向。
绝对定向是指通过已知的地面控制点来确定图像的外参数。
和相对定向相比，绝对定向能够提供更高的定位精度。
常用的绝对定向方法包括和数字高程模型（DEM）进行匹配，以及通过地面控制点与图像控制点的对应关系来计算。
总之，数字摄影测量是一种高效、精确的测绘方法。
它利用数字摄影技术和几何关系来实现目标物体的测量和定位。
通过掌握数字摄影测量的原理和方法，我们可以在测绘、地理信息系统等领域中进行精确的测量和分析。
数字摄影测量-第一讲(基本原理)
I
D3 D1 2 D1 D3 2 D0
若 D0、D3 为扫描方向的像元灰度，则计算得 J 。框标的坐标为
I I 0 I J J 0 J
这样就使得框标的扫描坐标 I、J 达到子像元的精度。
2
<数字摄影测量>
第一讲
基本原理
昆明冶专 GIS 教研室
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<数字摄影测量>
第一讲
基本原理
昆明冶专 GIS 教研室
形成数字等高线：根据地面规则格网 DEM，在 DEM 中跟踪每一条等高线与格网的交点， 形成离散等高线点列， 并通过对这些离散点进行光滑处理得到密集的光滑的等高线点列， 形 成数字等高线。将等高线点所经过的像元灰度赋以最大灰度值（加黑） ，计曲线不仅加黑， 还要加粗，则形成等高线图像或带等高线的数字图像。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3 图像核线数字相关
数字相关：对于图像核线数字相关，开始几条核线采用分频道的多层相关算法。开始相关 时，由于缺乏预测相关点位的视差信息，在连续的几条核线上使用分频道相关。选择其中相 关结果最好的一条核线， 并用其相邻的几条核线的相关结果剔除相关粗差和进行视差平滑处 理。以后核线的相关以此作为预测的基础，在已知核线上的视差预测待相关点位，并根据这 个预测点位对搜索区内预测点和其左右各 3 个像元位置上计算 7 个相关系数。 用几条相邻核 线组成二维目标窗口和搜索区， 搜索仍沿核线做一维搜索。 其作用是在目标区长度有限的条 件下，增加目标区和搜索区信息容量，提高相关结果的可靠性。 采用多重判据提高相关结果的可靠性： 根据分析， 单一判断可能会产生相关结果出现粗差， 可以采用相关系数、相位系数的一阶差分、目标区与搜索区像元灰度的方差、相邻相关点的 视差之差以及相关点位与预测点为之差等判据，综合确定相关点位。 粗差剔除：相关结果中粗差是难以避免的，对于相关结果必须进行粗差检测和改正。对于 低反差区域， 难以得到正确的视差； 对于一般地区， 每一个点都可以用附件若干个点的视差， 按二次曲线拟合， 检测该点的视差， 若拟合值与相关结果之差大于 3 倍标准差， 则视为粗差， 并相应地进行改正，这种方法属于后处理，可有效剔除粗差。
第八章数字摄影测量
第八章数字摄影测量§8.1 概述摄影测量的基本任务是从影像中提取几何信息和物理信息。
传统的模拟摄影测量和解析摄影测量方法，都是人工作业完成这两项工作。
在模拟立体测图仪或解析测图仪上进行相对定向、绝对定向、测绘地物与地貌，都需要作业员在双眼立体观察情况下完成。
而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。
目前，对于物理信息的自动提取，还处于研究阶段，在实际工作中，仍然沿用传统的目视判读方法。
一、数字摄影测量的定义和分类数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字图像处理、计算机视觉、模式识别等多学科的理论与方法，从影像提取所摄对象用数字方式表达的几何和物理信息的摄影测量的分支学科。
它包括计算机辅助测图和影像数字化测图。
1.计算机辅助测图计算机辅助测图又称为数字测图，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。
如果需要，也可用数控绘图仪输出线划图，或用数控正射投影仪输出正射影像图，或用打印机打印各种表格。
计算机辅助测图系统所处理的依然是传统的像片，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向数字的过渡阶段所采用的技术。
2.影像数字化测图影像数字化测图是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉代替人眼进行立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。
此时不再需要传统的光学和机械仪器，不再采用传统的人工操作方式而是自动化的方式。
若处理的原始资料是传统的模拟像片，则要用高精度的影像数字化仪对其数字化，获得数字影像。
按对影像进行数字化的程度，影像数字化测图又可分为混合数字摄影测量和全数字摄影测量。
混合数字摄影测量系统是在解析测图仪上安装一对CCD数字相机，对要进行量测的局部影像进行数字化，然后由数字相关(匹配)方式获得点的空间坐标。
数字摄影测量实习报告
数字摄影测量实习报告实习报告：数字摄影测量一、实习背景数字摄影测量是一种通过数字影像进行地物测量的技术，除了常见的航空摄影测量和遥感影像处理外，还广泛应用于建筑测绘、土地利用调查、城市规划等领域。
本次实习主要是针对数字摄影测量技术在建筑测绘中的应用进行实践。
二、实习目的1. 了解数字摄影测量的基本原理和工作流程；2. 学习数字摄影测量软件的使用方法；3. 掌握数字影像的处理和地物测量方法；4. 实践应用数字摄影测量技术进行建筑测绘。
三、实习过程1. 准备工作在实习开始前，对数字摄影测量的基本原理进行了学习，熟悉了各类数字摄影测量软件的功能及操作方法。
另外，准备了一台高分辨率的数字相机，以及一台计算机来处理数字影像。
2. 野外实习首先，在指导老师的带领下，我们前往实习地点，该地点是一个正在建设中的高层建筑工地。
我们使用数字相机进行了现场影像拍摄，根据老师的指示，进行了不同角度和距离的拍摄。
同时，我们也使用了全站仪对建筑物的控制点进行了测量。
3. 影像处理回到实验室后，我们首先对拍摄的数字影像进行了初始处理，包括去噪、色彩校正和影像拼接。
我们使用了常见的数字摄影测量软件，如Photoscan和Pix4D，进行影像处理和三维重建。
通过软件提供的工具，我们对影像进行了标注、测量和纠正，同时生成了三维模型和地形图。
4. 数据分析在生成了三维模型和地形图后，我们进行了数据分析。
通过对模型的旋转、缩放和剖面分析，我们可以更直观地了解建筑物的结构和细节。
此外，我们还进行了数字影像与实地实测数据的对比，探究数字摄影测量的精度和可靠性。
四、实习收获通过本次实习，我对数字摄影测量的原理和方法有了更深入的了解。
我学会了使用数字摄影测量软件进行影像处理和数据分析，并熟悉了数字相机的使用。
在野外实习中，我对建筑物的拍摄角度和距离有了更为准确的认识，同时也提高了全站仪的测量技术。
此外，本次实习还培养了我的团队合作精神和沟通能力。