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摄影测量学实验报告

实验一摄影坐标系变换

实验地点：C1—201 日期：2012年9月19日

一、目的

通过影像外方位角元素q、w、k成功的完成像空间坐标与像辅助坐标之间的变换，熟悉并掌握两者之间的变换公式。完成这两种坐标系的相互转换。

二、要求

1、界面设计可以参考老师上课所给的界面。

2、转换过程中，一个坐标系可以按某种顺序依次地旋转三个角度即可变换为另

一个同原点的坐标系。

3、通过VB程序来实现两种坐标系之间的转换。

三、方法与详细步骤

1、先在电脑里打开VB，然后打开标准.exe，在界面上用lable、text、command 设置如下界面：

2、如上界面所示，9像点坐标为（x,y,z），影像外方位元素中的角元素为（q,w,k）,像空间辅助坐标为（X,Y,Z），根据书上第28页的公式：

a1 = Cos(a) * Cos(c) - Sin(a) * Sin(b) * Sin(c)

a2 = -Cos(a) * Sin(c) - Sin(a) * Sin(b) * Cos(c)

a3 = -Sin(a) * Cos(b)

b1 = Cos(b) * Sin(c)

b2 = Cos(b) * Cos(c)

b3 = -Sin(b)

c1 = Sin(a) * Cos(c) + Cos(a) * Sin(b) * Sin(c)

c2 = -Sin(a) * Sin(c) + Cos(a) * Sin(b) * Cos(c)

c3 = Cos(a) * Cos(b)

（其中a = q / 180 * 3.14，b = w / 180 * 3.14，c = k / 180 * 3.14，因为我们输入text中的是实数，而不是度数，所以要进行转换）

然后就可以求出我们所要求的像空间辅助坐标中所必要的元素。再根据书本第27页的公式：

X=a1*x+a2*y+a3*z

Y=b1*x+b2*y+b3*z

Z=c1*x+c2*y+c3*z

这样就可以求出所要求的像空间辅助坐标了。

3、按照以上所给的公式，用VB编写代码，代码内容如下：

Private Sub Command1_Click()

Dim a As Single, b As Single, c As Single

Dim a1 As Single, a2 As Single, a3 As Single

Dim b1 As Single, b2 As Single, b3 As Single

Dim c1 As Single, c2 As Single, c3 As Single

a = Text4.Text / 180 * 3.14

b = Text5.Text / 180 * 3.14

c = Text6.Text / 180 * 3.14

a1 = Cos(a) * Cos(c) - Sin(a) * Sin(b) * Sin(c)

a2 = -Cos(a) * Sin(c) - Sin(a) * Sin(b) * Cos(c)

a3 = -Sin(a) * Cos(b)

b1 = Cos(b) * Sin(c)

b2 = Cos(b) * Cos(c)

b3 = -Sin(b)

c1 = Sin(a) * Cos(c) + Cos(a) * Sin(b) * Sin(c)

c2 = -Sin(a) * Sin(c) + Cos(a) * Sin(b) * Cos(c)

c3 = Cos(a) * Cos(b)

Text7.Text = a1 * Text1.Text + a2 * Text2.Text + a3 * Text3.Text Text8.Text = b1 * Text1.Text + b2 * Text2.Text + b3 * Text3.Text Text9.Text = c1 * Text1.Text + c2 * Text2.Text + c3 * Text3.Text

End Sub

Private Sub Command2_Click()

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

Text3.Text = ""

Text4.Text = ""

Text5.Text = ""

Text6.Text = ""

Text7.Text = ""

Text8.Text = ""

Text9.Text = ""

Text1.SetFocus

End Sub

Private Sub Command3_Click() End

End Sub

4、运行程序代码，得出正确结果。

四、实验成果

实验二单幅影像空间后方交会

实验地点C1—201 日期9月26日

一、目的

掌握单幅影像的空间后方交会方法

二、要求

用VB进行编程，利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的物方坐标，反算像片外方位元素，实现单幅影像的空间后方交会。

三、方法与详细步骤

1、将界面设计好后，并在相应的text内输入原始数据。如下图所示：

2、计算和确定初值

3、组成旋转矩阵R

4、计算（x）、（y）和Lx，Ly

5、逐点组成误差方程式并法化

6、解法方程，求未知数改正数

7、计算改正后的外方位元素

8、检查未知数改正数是否小于限差

9、输出最终结果

四、实验成果

1、VB原始程序

Option Explicit

Option Base 1

Private Sub Command1_Click()

Dim x(4) As Double, y(4) As Double

Dim a(8, 6) As Double

Dim Xd(4) As Double, Yd(4) As Double, Zd(4) As Double

Dim n As Integer, i As Integer

Dim Xy(4) As Double, Yy(4) As Double, x_x(4) As Double, y_y(4) As Double, z_z(4) As Double

D im Zs0 As Double, Xs0 As Double, Ys0 As Double, ψ As Double, ω As Double, κ As

Double, f As Double, dx(6, 1) As Double

Dim L(8, 1) As Double

Dim a1 As Double, a2 As Double, a3 As Double, b1 As Double, b2 As Double, b3 As Double, c1 As Double, c2 As Double, c3 As Double

Dim v As Variant

ψ = 0

ω = 0

κ = 0

n = 0

f = 153.24

Xy(1) = Text5: Xy(2) = Text7: Xy(3) = Text9: Xy(4) = Text11

Yy(1) = Text6: Yy(2) = Text8: Yy(3) = Text10: Yy(4) = Text12

Xd(1) = Text13: Xd(2) = Text16: Xd(3) = Text19: Xd(4) = Text22

Yd(1) = Text14: Yd(2) = Text17: Yd(3) = Text20: Yd(4) = Text23

Zd(1) = Text15: Zd(2) = Text18: Zd(3) = Text21: Zd(4) = Text24

Zs0 = 2000

Xs0 = (Xd(1) + Xd(2) + Xd(3) + Xd(4)) / 4

Ys0 = (Yd(1) + Yd(2) + Yd(3) + Yd(4)) / 4

a1 = Cos(ψ) * Cos(κ) - Sin(ψ) * Sin(ω) * Sin(κ)

a2 = -Cos(ψ) * Sin(κ) - Sin(ψ) * Sin(ω) * Cos(κ)

a3 = -Sin(ψ) * Cos(ω)

b1 = Cos(ω) * Sin(κ)

b2 = Cos(ω) * Cos(κ)

b3 = -Sin(ω)

c1 = Sin(ψ) * Cos(κ) + Cos(ψ) * Sin(ω) * Sin(κ)

c2 = -Sin(ψ) * Sin(κ) + Cos(ψ) * Sin(ω) * Cos(κ)

c3 = Cos(ω) * Cos(ψ)

For i = 1 To 4

x_x(i) = a1 * (Xd(i) - Xs0) + b1 * (Yd(i) - Ys0) + c1 * (Zd(i) - Zs0)

y_y(i) = a2 * (Xd(i) - Xs0) + b2 * (Yd(i) - Ys0) + c2 * (Zd(i) - Zs0)

z_z(i) = a3 * (Xd(i) - Xs0) + b3 * (Yd(i) - Ys0) + c3 * (Zd(i) - Zs0)

x(i) = -f * x_x(i) / z_z(i)

y(i) = -f * y_y(i) / z_z(i)

L(2 * i - 1, 1) = Xy(i) - x(i)

L(2 * i, 1) = Yy(i) - y(i)

a(2 * i - 1, 1) = (a1 * f + a3 * Xy(i)) / z_z(i)

a(2 * i - 1, 2) = (b1 * f + b3 * Xy(i)) / z_z(i)

a(2 * i - 1, 3) = (c1 * f + c3 * Xy(i)) / z_z(i)

a(2 * i - 1, 4) = Yy(i) * Sin(ω) - ((Xy(i) / f) * (Xy(i) * Cos(κ) - Yy(i) * Sin(κ)) + f * Cos(κ)) * Cos(ω)

a(2 * i - 1, 5) = -f * Sin(κ) - (Xy(i) / f) * (Xy(i) * Sin(κ) + Yy(i) * Cos(κ))

a(2 * i - 1, 6) = Yy(i)

a(2 * i, 1) = (a2 * f + a3 * Yy(i)) / z_z(i)

a(2 * i, 2) = (b2 * f + b3 * Yy(i)) / z_z(i)

a(2 * i, 3) = (c2 * f + c3 * Yy(i)) / z_z(i)

a(2 * i, 4) = -Xy(i) * S in(ω) - ((Yy(i) / f) * (Xy(i) * Cos(κ) - Yy(i) * Sin(κ)) - f * Sin(κ)) * Cos(ω)

a(2 * i, 5) = -f * Cos(κ) - Yy(i) / f * (Xy(i) * Sin(κ) + Yy(i) * Cos(κ))

a(2 * i, 6) = -Xy(i)

Next i

Call EquationResult(a, L, dx)

ψ = ψ + dx(4, 1): ω = ω + dx(5, 1): κ = κ + dx(6, 1)

Xs0 = Xs0 + dx(1, 1): Ys0 = Ys0 + dx(2, 1): Zs0 = Zs0 + dx(3, 1)

Text25 = Xs0: Text26 = Ys0: Text27 = Zs0

n = n + 1

Loop While Abs(dx(4, 1)) > 0.00003 Or Abs(dx(5, 1)) > 0.00003 Or Abs(dx(6, 1)) > 0.00003 Or Abs(dx(1, 1)) > 0.001 Or Abs(dx(2, 1)) > 0.001 Or Abs(dx(3, 1)) > 0.001

MsgBox "迭代次数为" & n & "次"

End Sub

Private Sub Command2_Click()

Text25 = ""

Text26 = ""

Text27 = ""

Text25.SetFocus

End Sub

Sub MTrans(mtxA() As Double, mtxAT() As Double)

Dim i As Integer, j As Integer

Dim m As Integer, n As Integer

m = UBound(mtxA, 1) - LBound(mtxA, 1) + 1

n = UBound(mtxA, 2) - LBound(mtxA, 2) + 1

For i = 1 To n

For j = 1 To m

mtxAT(i, j) = mtxA(j, i)

Next j

Next i

End Sub

Sub MMul(mtxA() As Double, mtxB() As Double, mtxC() As Double)

Dim m As Integer

Dim n As Integer

Dim L As Integer

Dim i As Integer, j As Integer, k As Integer

m = UBound(mtxA, 1) - LBound(mtxA, 1) + 1

n = UBound(mtxA, 2) - LBound(mtxA, 2) + 1

L = UBound(mtxB, 2) - LBound(mtxB, 2) + 1

For i = 1 To m

For j = 1 To L

mtxC(i, j) = 0#

For k = 1 To n

mtxC(i, j) = mtxC(i, j) + mtxA(i, k) * mtxB(k, j) Next k

Next j

Next i

End Sub

Function MRinv(mtxA() As Double) As Boolean

Dim n As Integer

n = UBound(mtxA, 1) - LBound(mtxA, 1) + 1

ReDim nis(0 To n) As Integer, njs(0 To n) As Integer

Dim i As Integer, j As Integer, k As Integer

Dim d As Double, p As Double

For k = 1 To n

d = 0#

For i = k To n

For j = k To n

p = Abs(mtxA(i, j))

If (p > d) Then

d = p

nis(k) = i

njs(k) = j

End If

Next j

Next i

If (d + 1# = 1#) Then

MRinv = False

Exit Function

End If

If (nis(k) <> k) Then

For j = 1 To n

p = mtxA(k, j)

mtxA(k, j) = mtxA(nis(k), j)

mtxA(nis(k), j) = p

Next j

End If

If (njs(k) <> k) Then

For i = 1 To n

p = mtxA(i, k)

mtxA(i, k) = mtxA(i, njs(k))

mtxA(i, njs(k)) = p

Next i

End If

mtxA(k, k) = 1# / mtxA(k, k)

For j = 1 To n

If (j <> k) Then mtxA(k, j) = mtxA(k, j) * mtxA(k, k)

Next j

For i = 1 To n

If (i <> k) Then

For j = 1 To n

If (j <> k) Then mtxA(i, j) = mtxA(i, j) - mtxA(i, k) * mtxA(k, j)

Next j

End If

Next i

For i = 1 To n

If (i <> k) Then mtxA(i, k) = -mtxA(i, k) * mtxA(k, k)

Next i

Next k

For k = n To 1 Step -1

If (njs(k) <> k) Then

For j = 1 To n

p = mtxA(k, j)

mtxA(k, j) = mtxA(njs(k), j)

mtxA(njs(k), j) = p

Next j

End If

If (njs(k) <> k) Then

For i = 1 To n

p = mtxA(i, k)

mtxA(i, k) = mtxA(i, nis(k))

mtxA(i, nis(k)) = p

Next i

End If

Next k

MRinv = True

End Function

Sub EquationResult(matrixA() As Double, matrixL() As Double, result() As Double) Dim m As Integer

Dim n As Integer

Dim L As Integer

m = UBound(matrixA, 1) - LBound(matrixA, 1) + 1

n = UBound(matrixA, 2) - LBound(matrixA, 2) + 1

L = UBound(matrixL, 2) - LBound(matrixL, 2) + 1

If m < 0.1 Then

MsgBox "输入的A矩阵和L矩阵行数不一致。", vbCritical, "提示"

Exit Sub

End If

Dim temp1() As Double

ReDim temp1(1 To n, 1 To m)

Dim temp2() As Double

ReDim temp2(1 To n, 1 To n)

Dim temp3() As Double

ReDim temp3(1 To n, 1 To m)

MTrans matrixA(), temp1()

MMul temp1(), matrixA(), temp2()

If MRinv(temp2()) = False Then

MsgBox "此矩阵不能求逆", vbInformation, "提示"

Exit Sub

End If

MMul temp2(), temp1(), temp3()

MMul temp3(), matrixL(), result()

End Sub

Private Sub Command3_Click()

End

End Sub

2、程序运行结果图

实验三立体像对空间前方交会

实验地点C1机房日期10月10日一、目的

掌握立体像对空间前方交会方法

二、要求

用VB进行编程，实现立体像对空间前方交会

三、方法与详细步骤

1、将界面设计好后，并在相应的text内输入原始数据。如下图所示：

2、利用左右影像的外方位角元素计算相应的正交矩阵R1、R2：a1 = Cos(d) * Cos(g) - Sin(d) * Sin(e) * Sin(g)

a2 = -Cos(d) * Sin(g) - Sin(d) * Sin(e) * Cos(g)

a3 = -Sin(d) * Cos(e)

b1 = Cos(e) * Sin(g)

b2 = Cos(e) * Cos(g)

b3 = -Sin(e)

c1 = Sin(d) * Cos(g) + Cos(d) * Sin(e) * Sin(g)

c2 = -Sin(d) * Sin(g) + Cos(d) * Sin(e) * Cos(g) c3 = Cos(d) * Cos(e)

aa1 = Cos(m) * Cos(l) - Sin(m) * Sin(o) * Sin(l) aa2 = -Cos(m) * Sin(l) - Sin(m) * Sin(o) * Cos(l) aa3 = -Sin(m) * Cos(o)

bb1 = Cos(o) * Sin(l)

bb2 = Cos(o) * Cos(l)

bb3 = -Sin(o)

cc1 = Sin(m) * Cos(l) + Cos(m) * Sin(o) * Sin(l) cc2 = -Sin(m) * Sin(l) + Cos(m) * Sin(o) * Cos(l) cc3 = Cos(m) * Cos(o)

3、利用做左右影像的外方位元素来计算，则有Bx = XS2 - XS1

By = YS2 - YS1

Bz = ZS2 - ZS1

4、计算出正交矩阵R1、R2后，再计算

X1 = a1 * xx1 + a2 * yy1 - a3 * f

Y1 = b1 * xx1 + b2 * yy1 - b3 * f

Z1 = c1 * xx1 + c2 * yy1 - c3 * f

X2 = aa1 * xx2 + aa2 * yy2 - aa3 * f

Y2 = bb1 * xx2 + bb2 * yy2 - bb3 * f

Z2 = cc1 * xx2 + cc2 * yy2 - cc3 * f

5、计算点投影系数

n = (Bx * Z2 - Bz * X2) / (X1 * Z2 - Z1 * X2)

N1 = (Bx * Z1 - Bz * X1) / (X1 * Z2 - Z1 * X2) 6、计算未知点的地面摄影测量坐标

X = XS1 + Bx + N1 * X2

Y = YS1 + (n * Y1 + N1 * Y2 + By) / 2

Z = ZS1 + Bz + N1 * Z2

7、输出最终结果

四、实验成果

1、VB原始代码

Private Sub Command1_Click()

Dim a1 As Double, a2 As Double, a3 As Double

Dim b1 As Double, b2 As Double, b3 As Double

Dim c1 As Double, c2 As Double, c3 As Double

Dim aa1 As Double, aa2 As Double, aa3 As Double

Dim bb1 As Double, bb2 As Double, bb3 As Double Dim cc1 As Double, cc2 As Double, cc3 As Double

Dim d As Double, e As Double, g As Double

Dim m As Double, o As Double, l As Double

Dim X1 As Double, Y1 As Double, Z1 As Double

Dim X2 As Double, Y2 As Double, Z2 As Double

Dim XS1 As Double, YS1 As Double, ZS1 As Double

Dim XS2 As Double, YS2 As Double, ZS2 As Double

Dim xx1 As Double, yy1 As Double, xx2 As Double, yy2 As Double Dim Bx As Double, By As Double, Bz As Double

Dim n As Double, N1 As Double, f As Double

Dim X As Double, Y As Double, Z As Double

f = Text3.Text

d = Val(Text14.Text):

e = Val(Text16.Text): g = Val(Text18.Text)

m = Val(Text15.Text): o = V al(Text17.Text): l = Val(Text19.Text)

xx1 = Val(Text4.Text): yy1 = Val(Text5.Text)

xx2 = Val(Text6.Text): yy2 = Val(Text7.Text)

XS1 = Val(Text8.Text): YS1 = Val(Text10.Text): ZS1 = V al(Text12.Text) XS2 = Val(Text9.Text): YS2 = Val(Text11.Text): ZS2 = Val(Text13.Text) a1 = Cos(d) * Cos(g) - Sin(d) * Sin(e) * Sin(g)

a2 = -Cos(d) * Sin(g) - Sin(d) * Sin(e) * Cos(g)

a3 = -Sin(d) * Cos(e)

b1 = Cos(e) * Sin(g)

b2 = Cos(e) * Cos(g)

b3 = -Sin(e)

c1 = Sin(d) * Cos(g) + Cos(d) * Sin(e) * Sin(g)

c2 = -Sin(d) * Sin(g) + Cos(d) * Sin(e) * Cos(g)

c3 = Cos(d) * Cos(e)

aa1 = Cos(m) * Cos(l) - Sin(m) * Sin(o) * Sin(l)

aa2 = -Cos(m) * Sin(l) - Sin(m) * Sin(o) * Cos(l)

aa3 = -Sin(m) * Cos(o)

bb1 = Cos(o) * Sin(l)

bb2 = Cos(o) * Cos(l)

bb3 = -Sin(o)

cc1 = Sin(m) * Cos(l) + Cos(m) * Sin(o) * Sin(l)

cc2 = -Sin(m) * Sin(l) + Cos(m) * Sin(o) * Cos(l)

cc3 = Cos(m) * Cos(o)

X1 = a1 * xx1 + a2 * yy1 - a3 * f

Y1 = b1 * xx1 + b2 * yy1 - b3 * f

Z1 = c1 * xx1 + c2 * yy1 - c3 * f

X2 = aa1 * xx2 + aa2 * yy2 - aa3 * f

Y2 = bb1 * xx2 + bb2 * yy2 - bb3 * f

Z2 = cc1 * xx2 + cc2 * yy2 - cc3 * f

Bx = XS2 - XS1

By = YS2 - YS1

Bz = ZS2 - ZS1

n = (Bx * Z2 - Bz * X2) / (X1 * Z2 - Z1 * X2)

N1 = (Bx * Z1 - Bz * X1) / (X1 * Z2 - Z1 * X2)

X = XS1 + Bx + N1 * X2

Y = YS1 + (n * Y1 + N1 * Y2 + By) / 2

Z = ZS1 + Bz + N1 * Z2

Text20 = Text20 & CStr(Format(X, "0.000")) Text21 = Text21 & CStr(Format(Y, "0.000"))

Text22 = Text22 & CStr(Format(Z, "0.000"))

End Sub

Private Sub Command2_Click()

End

End Sub

Private Sub Command3_Click()

Text20.Text = ""

Text21.Text = ""

Text22.Text = ""

Text4.Text = ""

Text5.Text = ""

Text6.Text = ""

Text7.Text = ""

End Sub

2、程序运行结果图

实验四特征提取算法

实验地点C1机房日期10月24日

一、目的

掌握点特征提取算法

二、要求

用VB进行编程，实现点特征提取算法

三、方法与详细步骤

1、设计如下界面：

2、Moravec 算子

（1）计算各像元的兴趣值IV（Interest Value）。在以像素(c,r) 为中心的w ×w 的影像窗口中，计算四个方向相邻像素灰度差的平方和

（2 ）给定一经验值，将兴趣值大于该阈值的点作为候选点。

（3）选取候选点中的极值点作为特征点。在一定大小的窗口内，将候选点中兴趣值不是最大者均去掉，仅留下一具兴趣值最大者，该像素即为一个特征点（抑

制局部非最大）。

3、Forstner 算子

通过计算各像素的Robert 梯度和像素(c,r) 为中心的一个窗口的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点。步骤为：

（1）计算各像素的Robert 梯度

其中DetN 代表矩阵N的行列式；trN 代表矩阵N的迹；q 即像素(c,r) 对应误差椭圆的圆度。

（4 ）确定待定点

如果兴趣值大于给定的阈值（q >T q ，w >T w ），则该像元为待选点。

（5）选取极值点

在一个适当窗口中选择最大的待选点，而去掉其余的点。

四、实验成果

1、VB原始代码

Option Explicit

Option Base 1

Dim g() As Long

Private Sub Command2_Click()

End

End Sub

Private Sub Command1_Click()

Picture2.Refresh

Dim i As Long, j As Long, xx As Long, yy As Long, h As Integer

Dim c As Long, r As Long

Dim v1 As Long, v2 As Long, v3 As Long, v4 As Long, IVcr As Long, max As Long, min As Long

Dim w As Integer, m As Integer, k As Integer

Dim houxuan() As Long

ReDim g(Picture1.ScaleWidth, Picture1.ScaleHeight)

ProgressBar1.min = 0: ProgressBar1.max = Picture1.ScaleWidth

For i = 1 To Picture1.ScaleWidth

For j = 1 To Picture1.ScaleHeight

g(i, j) = GetPixel(Picture1.hdc, i, j) And &HFF

Next j

ProgressBar1.Value = i

DoEvents

Next i

ReDim houxuan(UBound(g, 1), UBound(g, 2))

m = Val(Text1.Text)

w = 5

h = 5

k = Int(w / 2)

ProgressBar1.min = 0

ProgressBar1.max = Picture1.ScaleWidth

For c = k + 1 To UBound(g, 1) - k

For r = k + 1 To UBound(g, 2) - k

v1 = 0: v2 = 0: v3 = 0: v4 = 0

For i = -k To k - 1

v1 = v1 + (g(c + i, r) - g(c + i + 1, r)) ^ 2

v2 = v2 + (g(c + i, r + i) - g(c + i + 1, r + i + 1)) ^ 2

v3 = v3 + (g(c, r + i) - g(c, r + i + 1)) ^ 2

v4 = v4 + (g(c + i, r - i) - g(c + i + 1, r - i - 1)) ^ 2

Next i

min = v1

If v2 < min Then

min = v2

ElseIf v3 < min Then

min = v3

Else

min = v4

End If

IVcr = min

If IVcr > m Then

houxuan(c, r) = IVcr

Else

houxuan(c, r) = 0

End If

Next r

ProgressBar1.Value = c

DoEvents

Next c

Picture1.Cls

Picture2.ScaleWidth = Picture1.ScaleWidth Picture2.ScaleHeight = Picture1.ScaleHeight

k = Int(h / 2)

For c = k + 1 To Picture2.ScaleWidth - k

For r = k + 1 To Picture2.ScaleHeight - k

max = houxuan(c, r)

For i = -k To k - 1

For j = -k To k - 1

If houxuan(c + i, r + i) > max Then

max = houxuan(c + i, r + i)

xx = c + i: yy = r + i

End If

Next j

Next i

SetPixel Picture2.hdc, xx, yy, RGB(0, 0, 0) Next r

ProgressBar1.Value = c

DoEvents

Next c

End Sub

Private Sub Picture2_Click()

End Sub

2、程序运行结果图：

实验五影响匹配算法

实验地点C1机房日期10月31日

一、实验目的

掌握影像匹配基本算法

二、实验要求

用VB 进行编程，实现影像匹配基本算法

三、实验的方法与步骤设计的界面：

1、相关函数法

2、协方差函数法

3、相关系数法

（1）在目标影像中定出目标区，并取出每点的灰度值

（2 ）在搜索影像中定出搜索区

（3）使用相关系数逐点计算相关系数

（4 ）取出相关系数最大的点作为同名匹配点

4、差平方和法

5、差绝对值和法

四、实验成果

1、VB 原始代码

'Option Explicit

Option Base 1

Private Declare Function GetPixel Lib "gdi32" (ByVal hdc As Long, ByVal x As Long, ByVal Y As Long) As Long

Private Declare Function SetPixel Lib "gdi32" (ByVal hdc As Long, ByVal x As Long, ByVal Y

As Long, ByVal crColor As Long) As Long

Public X1 As Single, Y1 As Single ', X2 As Single, Y2 As Single

Private Sub Command1_Click()

Dim i As Integer, j As Integer

Picture1.MousePointer = 2

Call Picture1_MouseDown(i, j, X1, Y1)

'Call Picture2_MouseDown(i, j, X2, Y2)

End Sub

Private Sub Picture1_MouseDown(Button As Integer, Shift As Integer, x As Single, Y As Single) Dim Pic_1x As Long, Pic_1y As Long, re As Long

'Dim TargetPixels() As Double, SearchPixels() As DoublePicture3.Cls

X1 = x

Y1 = Y

Pic_1x = Int(x): Pic_1y = Int(Y)

For i = Pic_1x - 6 To Pic_1x + 6

re = SetPixel(Picture1.hdc, i, Pic_1y, RGB(255, 0, 0))

Next i

For i = Pic_1y - 6 To Pic_1y + 6

re = SetPixel(Picture1.hdc, Pic_1x, i, RGB(255, 0, 0))

Next i

End Sub

Private Sub Command2_Click()

'Picture2.Cls

'Text1 = X1:Text2 = Y1

'Text1 = X2: Text2 = Y2

Dim i As Integer, j As Integer

Dim xx As Integer, yy As Integer

Dim op As Integer

Dim TargetPixels() As Double, SearchPixels() As Double

Dim PixelR As Double, PixelG As Double, PixelB As Double, TemPixels As Double

Dim m As Integer, n As Integer, k As Integer, l As Integer, sum As Integer

m = Val(Text1)

n = m

k = Val(Text2)

l = k

ReDim Preserve TargetPixels(m, n)

ReDim Preserve SearchPixels(k, l)

For i = Int(X1) - Int(m / 2) To Int(X1) + Int(m / 2)

For j = Int(Y1) - Int(n / 2) To Int(Y1) + Int(n / 2)

TemPixels = GetPixel(Picture1.hdc, i, j)

PixelR = (TemPixels And &HFF)

PixelG = (TemPixels And 65280) / 256

PixelB = (TemPixels And &HFF0000) / 65536

TargetPixels(i - Int(X1) + Int(m / 2) + 1, j - Int(Y1) + Int(n / 2) + 1) = PixelB

摄影测量学习题3

一、名词解释 1、摄影测量学：从非接触式成像和其他传感器系统，通过记录、测量、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。 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。解算立体像对绝对方位元素的工作。 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，反求该影像的外方位元素，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 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。 25、立体像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。二、填空 1.4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。 2.摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 3.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。 4.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。 5.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。 6.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

摄影测量学期中考试试卷

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。

摄影测量学实习报告

( 实习报告) 单位：____________________ 姓名：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-023077 摄影测量学实习报告Practice report of Photogrammetry

摄影测量学实习报告【摄影测量学实习报告】在本学期的第13周，我们开始了摄影测量学的实习。通过实习我认识到摄影测量学是通过获取立体影像来研究和确定被摄物体的形状、大小、空间位置、性质和相互关系的一门信息科学与技术。摄影测量教学实习是“摄影测量学”课程教学的重要组成部分。通过实习将课堂理论与实践相结合，使学生深入掌握摄影测量学基本概念和原理，加强摄影测量学的基本技能训练，培养学生分析问题和解决问题的实际动手能力。通过实际使用数字摄影测量工作站，了解数字摄影测量的内定向、相对定向、绝对定向、测图过程及方法;编制数字影像分割程序，使学生掌握数字摄影测量基本方法与实现，为今后从事有关应用遥感立体影像和数字摄影测量打下坚实基础。我们本周实习的是数字摄影测量工作站的操作，数字摄影测量系统是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，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。数字摄影测量系统是摄影测量自动化的必然产物。数字摄影测量系统为用

户提供了从自动空中三角测量到测绘地形图的全套整体作业流程解决方案，大大改变了我国传统的测绘模式。VirtuoZo 大部分的操作不需要人工干预，可以批处理地自动进行，用户也可以根据具体情况灵活选择作业方式，提高了行业的生产效率。它不仅是制作各种比例尺的4D 测绘产品的强有力的工具，也为虚拟现实和GIS 提供了基础数据，是3S 集成、三维景观和城市建模等最强有力的操作平台。本次实习是采用VirtuoZo 数字摄影测量系统(教学版) 。实习目的：了解数字摄影测量系统，掌握操作过程。实习主要内容： 1.数据准备，包括摄影比例尺、相机内方位元素、航高、航带数、像片排列、控制点分布等; 2. 建立测区、设置测区参数; 3. 建立模型、设置模型参数; 4. 模型定向，包括内定向、相对定向、绝对定向方法与步骤。其基本步骤是：建立测区、引入影象、建立模型、检查(修改)影象参数、建立相机参数文件、建立加密点文件、设置成果输出参数、模型影象内定向、模型的相对定向、模型的绝对定向、核线影象生成、匹配预处理、影象匹配、匹配结果的编辑、DEM 生成、DOM 及等高线影象生成、叠加影象生成、矢量测图、图廓整饰等。通过本次实习使学生掌握摄影测量的内涵、摄影测量的基础知识、解析摄影测量原理与方法、双像解析摄影测量，了解并能够理论与实际相联系，解决实际生产中的问题。在完成以上的内容后，我们紧接着要做的是编写K 平均区域分割程序，其基本原理是将图像初步分成K 个区域，计算每个区域的灰度平均值，将图像中每一像素分别与K 个区域灰度平均值进行比较，差值最小

摄影测量学基础试题

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。

摄影测量习题集N

《摄影测量与遥感》习题集一、名词解释摄影测量与遥感、像平面坐标系、相机主距、单片空间后方交会、主合点、像主点、GPS辅助空中三角测量、量测相机、非量测相机、航高、DTM、DEM、DOM、摄影比例尺、航向重叠度、旁向重叠度、数字微分纠正、摄影基线、内方位元素、外方位元素、采样、重采样、像点位移、解析空中三角测量、内定向、相对定向、绝对定向、空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、温度分辨率、大气窗口、正解法（直接法）数字微分纠正、反解法（间接法）数字微分纠正、主动式遥感、被动式遥感、地物光谱特征曲线、地面采样间隔（GSD）二、填空题 1．摄影测量与遥感要解决的是所获信息的“2W”问题，即___________和___________这两大问题。 2.摄影测量的发展经历了_______、_______和_______三个阶段。 3.同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为_______，一般在___ 以上。相邻航线的重叠称为_______，重叠度要求在___以上。 4.摄影中心且垂直于像平面的直线叫做_________，它与像平面的交点称为 ______。 5.全数字摄影测量一般分为_______和________两种方式。 6.航空摄影像片为地面景物的_________投影。 7.摄影测量中常用的坐标系有_______、_______、_______、_______、 _______、_______。

8.像点a、摄影中心S和物点A在同一条直线上，描述这三点共线的数学关系式称为。 9.利用航摄像片上三个以上像点坐标和相应的地面点坐标，计算像片的外方位元素的工作，称为。 10.相对定向的目的是，最少需要对点。 11.解求单张像片的外方位元素最少需要个点。 12.采用连续法对像对进行相对定位时，通常采用_______________________作为描述两张像片相对位置的像空间辅助坐标系。 13.单元模型的绝对定向最少需要_______个平高点和_______个高程地面控制点。 14.两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要______个_______ 和___ 个_______地面控制点。 15.恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是 __________________方程。 16. 解析空中三角测量根据平差计算范围的大小，可分为_______________、_____________和_____________三类。 17.影像数字化包括_______和_______两项内容。 18.用于影像匹配的特征分为________和_________两种。 19.基于灰度的影像相关的基本方法有___________、_________和__________________。

摄影测量学实习报告-实习报告.doc

摄影测量学实习报告-实习报告第一篇：摄影测量学实习报告摄影测量学实习报告为期两周的摄影测量学实习今天正式结束了，虽然两周时间并不长，但是对于我来说，学到的东西远不能用时间来衡量。在这两周里，我们完成了全数字摄影测量系统实习、数字影像分割程序编制、立体影像匹配程序编制等内容，这些东西让我们的两周很充实，很有意义。其实刚开始时一直怀疑摄影测量学实习有什么意义，到了今天，我才发现这是有意义的。因为通过本次实习，我们可以将课堂理论与实践相结合，使我们深入掌握摄影测量学基本概念和原理，加强摄影测量学的基本技能训练，并且培养了我们的分析问题和解决实际问题的能力。通过使用数字摄影测量工作站，我们可以了解数字摄影测量的内定向、相对定向、绝对定向、测图过程及方法；通过开发数字影像分割程序和立体影像匹配程序，使自己掌握数字摄影测量基本方法与实现技术，为今后从事有关应用遥感技术应用和数字摄影测量打下坚实基础。所以，就算现在觉得没什么用，但是也为将来奠定了很好的基础。正因为如此，在这两周中我们都很认真的在学习并且完成实习任务。其实说是两周，但时间真的更短，毕竟赶上了元旦假期，

联欢晚会等一系列活动。所以如何在短暂的时间里，更出色的完成任务，是我们必须考虑的。记得实习动员的时候，老师花了很长时间又给我们讲了一次这次实习对我们的重要性，这很触动我们，毕竟老师的苦口婆心我们都看在眼里。不光如此，老师又耐心的把实习要求，实习任务，实习步骤讲解了一遍，让我们大致明白了这次实习从何入手，这让本来很迷茫的我们瞬间找到了方向，也为我们接下来的工作提供了便利。动员结束的日子，我们便进入机房，正式开始了实习。首先我们结束了全数字摄影测量系统，这款软件是我们从来没有接触过的，所以刚开始的时候很陌生，不知道怎么用，也不知道能用来做什么。还好，我们有老师的细致讲解，并且借助帮助向导可以解决我们很多问题。所以在这个实习中，我们没有遇到太多困难。让我印象深刻的是，我在做我们小组的绝对定向时，总是提示同名点数不够，就因为此，很难往下一步进行。后来在我们小组的讨论中，和老师的辅导后，我才得以解决这个困难。第二周的时候，我们主要是利用matlab进行程序的编写。因为之前的别的实习也要用到matlab，所以对他已经不是很陌生了。但是当把matlab和摄影测量的思路相结合的时候，还是出现了不少问题。毕竟摄影测量的原理也不是很容易理解的，加之需要利用计算机语言来实现程序就难上加难了。本来我想过放

摄影测量学考试知识点汇编

摄影测量学习题一、名词解释： 1、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，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。 2、光圈号数：相对孔径的倒数 3、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深 4、超焦点距离：当物镜向无限远物体对光时，不仅远处的物体构象清晰，而且在离开物镜不小于某一距离H 的所有物体，其构象都很清晰，这个距离H 就称为超焦点距离或称为无限远起点 5、视场：将物镜对光于无穷远，在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆。这个直径为 ab 的明亮圆的范围称为视场 6、视场角：物镜的像方主点与视场直径所张的角2α。 7、像场：在视场面积内能获得清晰影像的区域 8、像场角；物镜的像方主点与像场直径所张的角2β。像主点：摄影机轴在框标平面上的垂足。 11、航向重叠：沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。 12、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠主光轴：通过诸透镜光轴的轴主点：主平面与光轴的交点 13、摄影基线：相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。 15、内方位元素确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。 16、外方位元素确定摄影摄影机或像片的空间位置和姿态的参数焦点平行光轴的投射光线经物镜后产生折射，该折射线与光轴的交点。 17、像片倾角航摄仪光轴与通过物镜中心的铅垂线所夹的角称为像片的倾斜角 19、像片旋角相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线之间的夹角称为像片的旋偏角 20、倾斜误差因像片倾斜引起的像点位移节点投射光线与成像光线与光轴的交角u 和u ′相等时，投射光线与成像光线与光轴的交点。 21、投影差因地形起伏引起的像点位移 22、摄影比例尺航摄相片上某一线段构成的长度与地面上相应水平距离之比。 23、像片控制点为联系地面与相片而测定地面坐标的像点。相对孔径物镜焦距与有效孔径之比 25、左右视差同名像点在各自像平面坐标系中的x 坐标之差 26、上下视差同名像点在各自像平面坐标系中的Y 坐标之差 27、核点基线延长线与左、右像片的交点k 1、k 2称为核点 28、核线核面与像片的交线称为核线 29、核面通过摄影基线S 1S 2与任一地面点A 所作的平面W A 30、投影基线两摄站的连线 31、像片基线指相邻两张像片主点的连线 32、解析空中三角测量即在一条航带几十条像对覆盖的区域或由几条航带几百哥像对构成的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点，按一定的数学模型，平差解算出摄影测量作业过程中所需的全部控制点及每张像片的外方位元素 33、空间后方交会就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 ()()()()(){} 2332233213322232332 1[]Z X Y X Y Y Y X X X Z Y X X Y Z X Y Y X Z X Y X Y =-+-+-+-+--

摄影测量学部分课后习题

第一章 1.摄影测量学：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。 1.2摄影测量学的任务：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 2.摄影测量的三个发展阶段及其特点：模拟摄影测量阶段：（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。（2）利用光学机械模拟装置,实现了复杂的摄影测量解算。（3）得到的是（或说主要是）模拟产品。（4）摄影测量科技的发展可以说基本上是围绕着十分昂贵的立体测图仪进行的。（5）利用几何反转原理，建立缩小模型。（6）最直观，好理解。解析摄影测量阶段：（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。（2）使用的是数字投影方式,用精确的数字解算代替了精度较低的模拟解算。（3）得到的是模拟产品和数字产品。（4）引入了半自动化的机助作业, 因此,免除了定向的繁琐过程及测图过程中的许多手工作业方式。但需要人用手去操纵(或指挥)仪器,同时用眼进行观测。数字摄影测量阶段：（1）使用的资料是数字化影像、（2）使用的是数字投影方式。（3）得到的是数字产品、模拟产品。（4）它是自动化操作，加人员做辅助。 3.数字摄影测量与模拟、解析摄影摄影测量的根本区别在于： 1.两者采用的原始原始资料不同，前者是是数字影像，后者是硬拷贝影像。 2.两者的投影方式不同，前者是数字投影，后者是物理投影。 3.两者的操作方式不同，前者是自动化，人员做辅助，后者是其本人人工进行。第二章 3.摄影测量学的航摄资料有哪些基本要求？答：1.航影仪应安装在飞机的一定角度，飞行航线一般为东西方向。 2.相邻两像片要有60%左右的重叠度，相邻两航线间要有30%左右的重叠度。 3.航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。4.像片倾角，倾角不大于2°，最大不超过3°。 5.航线弯曲，一般要求航摄最大偏距△L 于全航线长L 之比不大于3%。 6.像片旋角，相邻像片主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角称为像片旋角，以K 表示。一般要求K 角不超过6°，最大不超过8°。 4.计算题对于18cm*18cm ，航向：18*60%= 旁向：18*30%= 对于23cm*23cm, 航向：23*60%= 旁向：23*30%= 8.如何对空中摄影的质量进行评定？ 1.检查其航向、旁向重叠度是否达到要求。 2.检查其航向弯曲是否超过3%。 3.检查其像片旋角是否小于等于6°，个别不大于8°。 9.造成像片上影像产生误差的因素有哪些？如何对其影响进行改正？因素：1.地面地形起伏 2.像片倾斜，产生像片位移。3.航线偏离各张像片的主点连线。改正： 13. 摄影测量中常用的坐标系有哪些？各有何用？（各坐标系的坐标原点和坐标轴是如何选择的？）答：摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系；另—类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系。（1）.像方空间坐标系①像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，y x ,轴的选择按需要而定．在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平面坐标系，称为像框标坐标系。②像空间坐标系，为了便于进行空间坐标的变换，需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系，即像空间坐标系。以摄影中心S 为坐标原点，y x ,轴与像平面坐标系的y x ,轴平行，z 轴与主光轴重合，形成像空间右手直角坐标系xyz S -③像空间辅助坐标系，像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得，但这种坐标的待点是每张像片的像空间坐标系不统一，这给计算带来困难。为此，需要建立一种相对统一的坐标系．称为像空间辅助坐标系，用XYZ S -表示。此坐标系的原点仍选在摄影中心S 坐标轴系的选择视需要而定。（2）物方空间坐标系①摄影测量坐标系，将像空间辅助坐标系XYZ S -沿着Z 轴反方向平移至地面点P ，得到的坐标系p p p Z Y X P -称为摄影测量坐标系②地面测量坐标系，地面测量坐标系通常指地图投影坐标系，也就是国家测图所采用的高斯—克吕格?3带或?6带投影的平面直角坐标系和高程系，两者组成的空间直角坐标系是左手系，用t t t Z Y X T -表示。③地面摄影测量坐标系，由于摄影测量坐

摄影测量学实习报告

摄影测量学实习报告第一篇：摄影测量学实习报告摄影测量学实习报告为期两周的摄影测量学实习今天正式结束了，虽然两周时间并不长，但是对于我来说，学到的东西远不能用时间来衡量。在这两周里，我们完成了全数字摄影测量系统实习、数字影像分割程序编制、立体影像匹配程序编制等内容，这些东西让我们的两周很充实，很有意义。其实刚开始时一直怀疑摄影测量学实习有什么意义，到了今天，我才发现这是有意义的。因为通过本次实习，我们可以将课堂理论与实践相结合，使我们深入掌握摄影测量学基本概念和原理，加强摄影测量学的基本技能训练，并且培养了我们的分析问题和解决实际问题的能力。通过使用数字摄影测量工作站，我们可以了解数字摄影测量的内定向、相对定向、绝对定向、测图过程及方法；通过开发数字影像分割程序和立体影像匹配程序，使自己掌握数字摄影测量基本方法与实现技术，为今后从事有关应用遥感技术应用和数字摄影测量打下坚实基础。所以，就算现在觉得没什么用，但是也为将来奠定了很好的基础。正因为如此，在这两周中我们都很认真的在学习并且完成实习任务。其实说是两周，但时间真的更短，毕竟赶上了元旦假期，联欢晚会等一系列活动。所以如何在短暂的时间里，更出色的完成任务，是我们必须考虑的。记得实习动员的时候，老师花了很长时间又给我们讲了一次这次实习对我们的重要性，这很触动我们，毕竟老师的苦口婆心我们都看在眼里。不光如此，老师又耐心的把实习要求，实习任务，实习步骤讲解了一遍，让我们大致明白了这次实习从何入手，这让本来很迷茫的我们瞬间找到了方向，也为我们接下来的工作提供了便利。动员结束的日子，我们便进入机房，正式开始了实习。首先我们结束了全数字摄影测量系统，这款软件是我们从来没有接触过的，所以刚开始的时候很陌生，不知道怎么用，也不知道能用来做什么。还好，我们有老师的细致讲解，并且借助帮助向导可以解决我们很多问题。所以在这个实习中，我们没有遇到太多困难。让我印象深刻的是，我在做我们小组的绝对定向时，总是提示同名点数不够，就因为此，很难往下一步进行。后来在我们小组的讨论中，和老师的辅导后，我才得以解决这个困难。第二周的时候，我们主要是利用matlab进行程序的编写。因为之前的别的实习也要用到matlab，所以对他已经不是很陌生了。但是当把matlab和摄影测量的思路相结合的时候，还是出现了不少问题。毕竟摄影测量的原理也不是很容易理解的，加之需要利用计算机语言来实现程序就难上加难了。本来我想过放弃，因为编程实在是一件很麻烦的事。但在同组成员的鼓励下，以及老师的耐心讲解下，我还是坚持了下来，跟着我们小组一起商讨一起编写，虽然途中遇到了很多错误提示，

测绘学概论习题集xin1

第1章总论 1. 什么是测绘学？它是研究什么的？答：针对地球而言，研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。研究内容：1.建立一个统一的地球坐标系统，用以准确表示空间任一点的几何位置；2.利用地面大量点的坐标和高程，进行地表形态的测绘工作；3.把用测量仪器和方法获取的自然和人类社会现象的空间分布、相互联系及其动态变化信息，以地图图形的形式反映和展现出来； 4.经济建设、国防建设需要测绘工作； 5.研究海洋环境下的测量； 6.研究误差处理，提高测量成果质量； 7.研究测绘学在社会经济发展的各个相关领域中的应用。 2.测绘学包含几个子学科？每个子学科的基本概念是什么？答：包含五个学科：大地测量学、摄影测量学、地图制图学、工程测量学、海洋测绘学；大地测量学：研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和测定地面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。摄影测量学: 研究利用摄影的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像表达测绘成果的学科。地图制图学: 研究地图制作的地图学基础理论、地图设计、地图编绘和复制的技术方法及应用的学科。工程测量学: 研究工程建设和自然资源开发中进行测量工作的理论和技术的学科。海洋测绘学:研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的理论和方法的学科。 3.测绘学中发展了哪些新技术？答：空间定位技术：依据用户和4颗卫星之间的伪距测量，根据卫星在适当参考框架中的已知坐标确定用户接收机天线的坐标。航天遥感技术：不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理特性和相互联系及其变化规律的科学技术. 地理信息系统技术：在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统. 3S集成技术： GPS:用于实时、快速地提供目标的空间位置； RS: 用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何、物理信息和各种变化；

航空摄影测量实习报告

航空摄影测量实习报告航空摄影测量实习报告一、实习目的摄影测量与遥感实习是摄影测量学和遥感技术相应用的综合实习课。本课程的任务是通过实习掌握摄影测量的原理、影像处理方法、成图方法，掌握遥感的信息获取、图像处理、分类判读及制图的方法和作业程序。从而更系统地掌握摄影测量与遥感技术。通过实习使我们更熟练地掌握摄影测量及遥感的原理，信息获取的途径，数字处理系统和应用处理方法。进一步巩固和深化理论知识，理论与实践相结合。培养我们的应用能力和创新能力、工作认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神，为以后从事生产实践工作打下坚实的理论与实践相结合的综合素质基础。二、实习内容 1) 遥感影像图制作; 2) 相片控制测量; 3) 航空摄影测量相对立体观察与两侧; 4) 航片调绘、遥感图像属性调查; 5) 相片及卫片的判读及调绘 6) 调绘片的内页整饰 7) 撰写实习报告，提交成果。三、实习设备与资料 1) 摄影测量与遥感书本上的理论知识。

2) 通过电脑查找有关这门学科的实践应用及其它相关知识等。 3) 电脑上相关的摄影测量的图片信息资料及判读方法。 4) 现有的实习报告模板及大学城空间里的相关教学资料。四、实习时间与地点时间：XX年6月19日——XX年6月26日。地点：学校图书馆、教室、寝室及搜集摄影测量与遥感这门学科的资料等相关地方。五、实习过程 5.1摄影测量与遥感学的发展情景摄影测量与遥感是从摄影影像和其他非接触传感器系统获取所研究物体，主要是地球及其环境的可靠信息，并对其进行记录、量测、分析与应用表达的科学和技术。随着摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科的交叉渗透、相互融合，摄影测量与遥感已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。由于它的科学性、技术性、应用性、服务性以及所涉及的广泛科学技术领域，其应用已深入到经济建设、社会发展、国家安全和人民生活等各个方面。 5.2单张像片测量原理单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。广义来说，前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。50年代，开始应用数学解析的方式来实现。图1就是用

摄影测量学考试复习

产品是指、、、。摄影测量学：是利用光学摄影机摄取照片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状大小位置和相互关系的一门科学技术摄影测量按远近分为航天摄影测量、航空摄影测量，地面摄影测量，近景摄影测量，显微镜摄影测量。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。 .由于立体像对选取的像空间辅助坐标系的不同分为连续像对与单独像对摄影机的主距：航空摄影物镜中心至底片面的距离是固定值 .摄影比例尺：严格讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段为与地向上相应线段的水干距之比。摄影像片的影像比例尺处处均不相等 .摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离 .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。 .相对航高：摄影物镜相对于某一基准面或某一点的高度 .制定航摄计划： .确定摄区范围；.选择航摄仪；.确定航摄仪的比例尺；，确定摄影航高；，需要像片数，日期等。 .摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。 .摄影资料的基本要求：.影像的色调，.像片的重叠，.像片倾角，.航线弯曲，,像片旋角 .像片倾角：空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，它偏离铅垂线的夹角应小于，夹角称为像片倾角。 .航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠，一般要求在％以上。目的：保证像片立体量测与拼接 .旁向重叠：相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在％以上 .中心投影：投影光线会聚与一点 .像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足 .像底点：主垂线与像片面的交点 .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；地面测量坐标系 .对于一张航摄像片其内外方位元素为内外方位元素均为常数， .内方位元素：内方位元素是表示摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参数。即摄影中心到像片的垂距(主距)及像主点o 在像框标坐标系中的坐标00,y x .外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置与姿态的参数称为外方位元素，外方位角元素：确定像空间坐标系的三轴在地面坐标系中的方向。 .像点在像空间直角坐标系与像空间辅助坐标系的变换关系： .同名像点：同名光线在左右相片上的构像 .摄影基线：同一航线内相邻两摄站的连线 .核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点 .核面：摄影基线与地面点所作平面 .同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像 123123123u x a a a x v R y b b b y w f c c c f ???????? ???????? ==????????????????--????????

摄影测量学考试题

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????

摄影测量学实习报告

《摄影测量学》实习报告学期专业测绘工程班级学号姓名任课教师苏州科技学院环境科学与工程学院空间信息与测绘工程系

目录一、实习目的 (3) 二、实习要求 (3) 三、实习的方法与详细步骤 (3) 1、选定测区范围 2、参数设置 3、模型定向 4、影像匹配 5、产品生成 6、模型拼接 7、数字化测图四、实验成果 (7) 五、实习心得 (9)

一、实习目的本次试验通过模拟真实的测区，让我们了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求；掌握核线影像重采样，生成核线影像对；运用匹配模块，完成影像匹配；掌握匹配后的基本编辑，掌握DEM格网间隔的正确设置，生成单模型的DEM；进行数字化测图载入数字模型，对地物进行测量和编辑。从而加深对VirtuoZo软件的操作熟练度，加深对本课程的了解。二、实习要求 1、使用飞机模型对沙盘的地形地貌进行两个航带的摄影。 2、使用VirtuoZo软件对原始影像进行处理，得到各类产品图，以及IGS测图结果。三、实习的方法与步骤 1、选定测区范围在实验室利用模型飞机在空中的摄影，对沙盘进行两个航带的摄影观测。2、参数设置打开VirtuoZo软件，建立新的测区和模型后，依次对相机参数和控制点参数进行输入。

3、模型定向包括内定向、相对定向、绝对定向，解算其定向参数：（1）内定向：框标自动识别与定位。利用框标检校坐标与定位坐标计算扫描坐标系与像片坐标系间的变换参数。（2）相对定向：利用二维相关，自动在相邻影像上识别同名点（几十至上百个点），计算相对定向参数。（3）绝对定向：人工在左影像上定位最少三个控制点，最小二乘匹配同名点，计算绝对定向参数。 ·生成核线影像即是形成按核线方向排列的立体影像：同名核线影像灰度重排，形成核线影像。

数字摄影测量试题

《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

测绘学基础习题.

第四章《测绘学基础》习题集 §4-1测量学基本知识 1. 什么是水准面？水准面有何特性？ 2. 何谓大地水准面？它在测量工作中有何作用？ 3. 测量工作中常用哪几种坐标系？它们是如何定义的？ 4. 测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处？画图说明。 5. 何谓高斯投影？高斯投影为什么要分带？如何进行分带？ 6. 高斯平面直角坐标系是如何建立的？ 7. 应用高斯投影时，为什么要进行距离改化和方向改化？ 8. 地球上某点的经度为东经112°21′，求该点所在高斯投影6°带和3°带的带号及中央子午线的经度？ 9. 若我国某处地面点P的高斯平面直角坐标值为：x=3102467.28m，y = 20792538.69m。问： ⑴该坐标值是按几度带投影计算求得。 ⑵P点位于第几带？该带中央子午线的经度是多少？P点在该带中央子午线的哪一侧？ ⑶在高斯投影平面上P点距离中央子午线和赤道各为多少米？ 10. 什么叫绝对高程？什么叫相对高程？ 11. 根据“1956年黄海高程系”算得地面上A点高程为63.464m，B点高程为44.529m。若改用“1985国家高程基准”，则A、B两点的高程各应为多少？ 12. 用水平面代替水准面，地球曲率对水平距离、水平角和高程有何影响？ 13. 什么是地形图？主要包括哪些内容？ 14. 何谓比例尺精度? 比例尺精度对测图有何意义？试说明比例尺为1/1000和1/2000地形图的比例尺精度各为多少。 15. 试述地形图矩形分幅的分幅和编号方法。

§4-2水准测量原理与仪器 1.试绘图说明水准测量的原理。 2.将水准仪置于D、N两点之间，在D点尺上的读数d＝1585mm，在N点尺上的读数n ＝0465mm，试求高差h ND，并说明d、n两值哪一个为后视读数。 3.有AB两点，当高差h AB为负时，A、B两点哪点高？高差h AB为正时是哪点高？ 4.水准测量时，转点的作用是什么？尺垫有何作用？在哪些点上需要放置尺垫？哪些点上不能放置尺垫？为什么？ 5.水准仪是如何获得水平视线的？水准仪上圆水准器和水准管有何作用？它们的水准轴各在什么位置？ 6.何谓水准器的分划值？水准器分划值与水准器灵敏度有何关系？ 7.设水准管内壁圆弧半径为50m，试求该水准管的分划值。 8.与S3水准仪相比，精密水准仪的读数方法有何不同之处？ 9.试述自动安平水准仪的工作原理。 10.电子水准仪与普通光学水准仪相比较，主要有哪些特点？ 11.试述三、四等水准测量在一个测站上的观测程序。有哪些限差规定？ 12.水准仪有哪几条主要轴线？水准仪应满足的主要条件是什么？ 13.何谓水准仪的i角？试述水准测量时，水准仪i角对读数和高差的影响。 14.试述水准测量时，为什么要求后视与前视距离大致相等的理由。 15.已知某水准仪的i角值为－6″，问：当水准管气泡居中时，视准轴是向上还是向下倾斜？ 16.交叉误差对高差的影响是否可以用前后视距离相等的方法消除，为什么？当进行水准测量作业时，若仪器旋转轴能严格竖直，问：观测高差中是否存在交叉误差的影响，为什么？ 17.水准尺倾斜对水准尺读数有什么影响？ 18.若规定水准仪的i角应校正至20″以下，问：这对前、后视距差为20m的一个测站，在所测得的高差中有多大的影响? 19.三、四等水准测量中为何要规定用“后、后、前、前”的操作次序? 20.在施测一条水准测量路线时，为何要规定用偶数个测站? 21.对一条水准路线进行往返观测有什么好处？能消除或减弱什么误差的影响？

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