基于核面约束的近景摄影测量影像人工标志点匹配方法

第35卷第8期2010年8月武汉大学学报#信息科学版

G eomatics and Infor matio n Science o f Wuhan U niv ersity Vo l.35No.8Aug.2010

收稿日期:2010-06-15。

项目来源:精密工程与工业测量国家测绘局重点实验室基金资助项目(PF2009-15)。

文章编号:1671-8860(2010)08-0979-04文献标志码:A

基于核面约束的近景摄影测量影像

人工标志点匹配方法

冯其强1 李宗春1 陈 新1 李广云1

(1 信息工程大学测绘学院,郑州市陇海中路66号,450052)

摘 要:提出了一种基于已知点和核面约束的近景摄影测量人工标志点分组匹配算法。首先利用定向棒点和编码标志点等已知点对所有像片进行分组;然后按三张一组进行组合,并计算各组合的几何质量;最后选择几何质量最好的部分像片进行组合,按核面约束进行匹配。实验证明,该算法匹配100余张像片、10000余像点的速度约为5s,像点匹配率高于95﹪,误匹配率低于0.1j ,满足近景摄影测量的要求。关键词:近景摄影测量;人工标志点;匹配;几何质量中图法分类号:P234.1

人工标志点自动匹配技术是实现近景摄影测量自动化的关键技术之一,目前研究较多的是基于核线约束的匹配算法[1,2]

。按照核线约束,理论上,相应像点一定在相应的核线上,但在实际测量中,由于相机内、外部参数和像点坐标等均有误差,实际的相应像点通常会偏离计算核线一定的距离。因此,凡是到相应核线的距离小于给定阈值的所有像点均作为相应候选像点[3]

。

1 像点到核面距离的计算

为计算候选像点到核面的距离,首先要将所有的像点坐标统一到物方空间坐标系中,并计算核面方程。像点坐标可采用Canny 算子和灰度加权质心法获得[4],像片外方位元素可利用基于四个非共线控制点的单像空间后方交会直接解算法求解[5]。设相机主距为f ,像主点在像平面内的坐标为(x 0,y 0),像点p 1的坐标为(x 1,y 1),所在像片I 1的摄站坐标为(X S 1,Y S 1,Z S 1),旋转矩阵为:

M 1=

a 11a 12a 13

b 11b 12b 13

c 11

c 12

c 13

(1)

则像点p 1在物方空间坐标系中的坐标为:

[X 1 Y 1 Z 1]T =

M 1[x 1-x 0 y 1-y 0 -f ]T

+

[X S 1 Y S 1 Z S 1]

T

(2)

像点p 1与像片I 1、I 2投影中心构成的核面方程E

为[6]:

X -X 1Y -Y 1Z -Z 1

X S 1-X 1Y S 1-Y 1Z S 1-Z 1X S 2-X 1

Y S 2-Y 1

Z S 2-Z 1

=0(3)写成一般式为:

AX +B Y +CZ +D =0

(4)

像点p 2到核面E 的距离为:

d =

AX 2+BY 2+CZ 2+D

A 2+

B 2+C

2(5)

式中,(X 2,Y 2,Z 2)为像点p 2在物方空间坐标系中的坐标。

2 三张像片的匹配过程

三张像片匹配的具体过程如下:1将三张像片上的所有像点坐标转换到物方空间坐标系内;o依次选取第一张像片I 1上的各未匹配像点为目标像点,计算其在另两张像片I 2、I 3上对应的核面E 12、E 13;?给定距离阈值E ,分别计算像片I 2、I 3上各候选像点到相应核面的距离d,若d

武汉大学学报#信息科学版2010年8月

有一个为空,则该目标像点匹配失败,继续下一目标像点的匹配;否则,计算G 1中各像点在像片I 3上对应的核面E 23及G 2中各像点到核面E 23的距离 d ,若 d

?若 G 1、

G 2中均只有一个像点,则为目标像点的同名像点;否则,目标像点匹配失败,继续下一目

标像点的匹配。

3 三张像片的几何质量

理论上,只要利用2张像片就可进行匹配,但由于误差的干扰,需利用第3张像片消除误差导致的误匹配。而三张像片如何选择,则要考虑其几何质量。

如图1所示,第3张像片I 3之所以能消除误匹配,是因为核面p 1S 1S 3与p 2S 2S 3相交,反映在像片I 3上,即为核线L 13与L 23相交于同名像点p 3。若在核面p 1S 1S 2上存在干扰像点p c 2时,其在像片I 3上的同名像点p c 3不在核面p 1S 1S 3内,因此,不会出现误匹配。但若P 、S 1、S 2、S 3四点共面,则核面p 1S 1S 2与p 1S 1S 3重合,像点p c 3将处在核面p 1S 1S 3内,从而使(p 1,p 2,p 3)、(p 1,p 2,p 3)都有可能是同名像点,导致无法正确匹配。即如果核面p 1S 1S 3与p 2S 2S 3重合,则第3张像片I 3不能提供更多的约束条件,此时,相当于只利用像片I 1、I 2

进行匹配。

图1 像片的几何质量

Fig.1 Geo met rical Quality of Imag e T riplets

为避免这一问题,应使选择的3张像片I 1、I 2、I 3满足S 1、S 2、S 3尽可能不共线。为此,选择

v S 1S 2S 3的最大内角A max 作为对像片I 1、I 2、I 3的

几何质量T I 1I 2I 3进行定量判断的依据,公式为:

T I 1I 2I 3=-1120b A max +

32

(6)

该函数图形如图2所示,当A max =60b (v S 1S 2S 3为等边三角形)时,几何质量最好,T I 1I 2I 3=

1;当A max =180b (S 1、S 2、S 3共线)时,几何质量最差,T I 1I 2I 3=0。根据经验,当几何质量T I 1I 2I 3\0.4时,匹配效果较好,

基本不会产生误匹配。

图2 几何质量函数

Fig.2 Funct ion of the Geo met rical Quality

4 所有像片的匹配

在近景摄影测量中,一次测量拍摄的像片少则十几张,多则数百张,将像片按3张一组进行组

合,得到的组合数量极大,难以对每一种组合都进行匹配。另外,当被测目标尺寸较大时,多采用部分覆盖摄影,即有些像片之间没有重叠部分,因此对这些像片的组合进行匹配没有意义。

综上考虑,为提高匹配速度,本文提出了一种基于已知物方点的像片分组方法,将像片按已知物方点划分为若干组,然后对每一组像片计算的几何质量较好的部分组合进行匹配,最后利用物方点反算在其他像片上的同名像点上。这里采用的已知物方点为定向棒点和编码标志点[7,8]

。

假定一次测量共拍摄m 张像片I 1~I m ,有n 个已知点P 1~P n ,具体过程如下:1对每一个已知点P i ,在I 1~I m 中搜索其所有成像的像片,记为Q i (i =1,,,n);o对Q i 中的像片,按3张一组进行组合,计算所有组合的几何质量。选择几何质量最好的前s 个组合,记为 Q i 。根据经验,s 的

取值范围为10[s [20;?对 Q i 中的每一种组合,按三张像片的匹配方法进行匹配,匹配出的所有同名像点对应的物方点记为O i ,并通过前方交会计算O i 中所有物方点的三维坐标;?反算O i 中的物方点在其他m -3张像片上对应的像点坐标,根据距离阈值E 寻找同名像点。

5 实验及结果分析

为验证该算法的性能,分别选取室内控制架、某á 2.8m 星载天线、/探月工程0á50m 地面

980

第35卷第8期冯其强等:基于核面约束的近景摄影测量影像人工标志点匹配方法

测控天线等三组测量数据进行匹配实验[9]。作为比对,分别采用基于核线约束的匹配算法(算法1)、V-ST ARS软件[10](算法2)和基于已知点和核面约束的分组匹配算法(算法3)进行匹配。由于V-STARS软件难以对像点进行统计和干预,在此只给出物方点数和时间的概略统计。实验数据统计量见表1,实验结果见表2,算法3匹配出的物方点的三维分布见图3。

表1实验数据统计

T ab.1Static o f Data U sed in the Experiments

统计量室内控制架á 2.8m天线á50m天线像片/张9026110

像点/个216081053210067

已知物方点/个142249

表2匹配实验结果

T ab.2Result o f the M atching Experiments

统计量

室内控制架á 2.8m天线á50m天线

算法1算法2算法3算法1算法2算法3算法1算法2算法3

匹配成功像点/个208462159696521044182589635剩余像点/个76212880911809432误匹配像点/个9280100匹配出物方点/个272294284630707706645869819

耗时/s 6.457.5 4.69.1 2.0 2.9 6.0 6.8 5.

图3匹配出的物方点

Fig.3O bject P oints M atched

分析上述实验结果可以看出,本文算法的整体性能优于基于核线约束的匹配算法,与V-STARS软件性能相当,其主要特点如下:1匹配速度快,对于约100张像片、10000多个像点进行匹配,只需数秒时间;o匹配率高,能正确匹配出95%以上的像点;?误匹配率低,3组数据中只有一组出现了2个误匹配像点,误匹配率低于0.1j;?完全覆盖摄影(控制架、2.8m天线)比部分覆盖摄影(50m天线)的匹配速度快,这是因为前者只需少数像片组合便能匹配出所有物方点,其他像片上的同名像点只需利用物方点反算即可得到。

6结语

采用核面约束代替核线约束寻找同名像点,克服了像片与核面夹角对恢复摄影光线几何关系的影响,使约束条件更为准确、有效。实验证明,基于已知点和核面约束的分组匹配算法在各方面的性能优异,能有效地解决近景摄影测量中大量人工标志点的快速、自动匹配问题。

参考文献

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第一作者简介:冯其强,博士生,主要从事测绘多技术集成应用的理论与技术研究。

E-mail:fyw z25@https://www.wendangku.net/doc/cc7106179.html,

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武汉大学学报#信息科学版2010年8月982

Cluster Matching of Artificial Targets in the Close Range Photogrammetry Based on the Epipolar Plane Constraint

FEN G Qiqiang1L I Zong chun1CH E N X in1L I Guangy un1

(1In stitute of Surveying and M apping,In formation Engineering University,66M iddle Longhai Road,Zhengz hou450052,Chin a) Abstract:We present a cluster m atching metho d of artificial tar gets in clo se range photo-gram metry based on the kno w n po ints and epipolar plane co nstraint.Firstly,all the images are g rouped according to the know n po ints such as po ints o n the AutoBar and codes.Second-ly,im ag e triplets per know n po int and their g eometrical quality are calculated.Finally,parts of the image tr iplets w ith best g eometric g oodness are selected to m atch fo llow ing the epipo-lar plane constr aint.T he experimental results show that more than95%imag e points o f abo ut10000in round100pieces of im ag es are matched in less than5s,w ith matching error rates less than0.1j.

Key words:close range pho to gramm etry;artificial tar get;m atching;geom etrical quality

About the first author:FE NG Q iqiang,Ph.D can didate,majo rs in th e in tegration and application of differen t mapping techn iques.

E-mail:fywz25@https://www.wendangku.net/doc/cc7106179.html,

(上接第935页)

Research on Toponym Resolution in C hinese Text

TA N G X uri1CH EN X iaohe1ZH AN G X uey ing2

(1S chool of Chin ese Language and Literatu re,Nan jing Norm al Un iversity,122Nin ghai Road,Nan jing210097,Ch ina) (2Key Laboratory of Virtual Geograp hical E nvironment,M in istry of Education,Nanjing Normal University,

1W enyu an Road,Nanjin g210046,Chin a)

Abstract:This paper ex plores approaches for T opo ny m resolutio n in Chinese tex t,and pro-po ses a g eo-parsing approach based o n conditional random fields and discourse toponym rela-tio ns,and a g eo-coding approach based on partial fuzzy matching and cognitiv e salience calcu-lation.The proposed geo-parsing approach deals w ith the recog nition of to ponym in three major steps.The experiment show s that the key factors that may influence the perform ance of toponym reso lution in Chinese text are the co verage of g azetteer,the performance of g eo-par sing and the per for mance of sem antic disam biguatio n of toponyms.In our experiment, there ar e about17%to ponym s can not lo cate their sem antics in the gazetteer.Ambiguity in

g eo-parsing and g eo-co ding are the nex t pr ominent facto rs that affect the overall perform ance

of toponym reso lution.

Key words:to ponym reso lution;geo-parsing;topony m matching;sem antic disambiguatio n

About the first author:TANG Xuri,associate professor,P h.D candidate,m ajors in ch inese lan guage processing an d G IS.

E-mail:xrtan g@https://www.wendangku.net/doc/cc7106179.html,

兰州城市形象标志

兰州城市形象标志 5月23日，酝酿已久的兰州城市形象标志正式向全社会发布。同时，兰州城市形象宣传语“黄河之都金城兰州”一并发布。新的城市标志，将承载让兰州走向世界，让世界了解兰州的符号意义，在整个城市发展中发挥特殊的作用。 兰州城市形象标志，巧妙使用了既有中国书法韵味、又富有现代气息，构成了“兰”字的基本造型。三大笔触分别运用蓝、黄、绿三色，分别代表了蓝天、黄河和绿地，并象征着天、地、人的和谐，展示了宜居宜业宜游的魅力新兰州。其中，代表黄河的黄色居中，是兰州两山夹一河地貌的奔放写意，而嵌入三大笔触的黄河母亲雕像，凸显了兰州作为黄河之都的重要地位，大大提高了标志之于兰州的识别度和唯一性。雕塑底座被处理成奔流向前的波涛，象征着黄河东进、发展西进。在标志笔刷中融汇的马家窑纹饰突出了黄河文明，强化了视觉审美，标志最下部是“中国兰州”的手写书法字体。 标志释义 1.三色笔触写意流畅，即有中国书法韵味又富现代气息，构成了“兰”字的基本造型。 2.三大笔触，分别运用蓝、黄、绿三色，色彩醒目，寓意丰富；分别代表经济、文化和生态，体现了兰州作为甘肃省会城市的首位度，同时蓝、黄、绿三种颜色又分别代表了蓝天、黄河和绿地，并象征着天、地、人的和谐。 3.代表黄河的黄色居中，是兰州两山夹一河地貌的形象写意，体现了兰州作为黄河唯一穿城而过的省会城市的独特性。 4.黄河是中华民族的母亲河，也是华夏文明的渊源地。将驰名中外“黄河母亲”雕塑嵌入三大笔触，凸显了兰州作为黄河之都的独特地位，大大提高了标志的识别度和唯一性。 5.在设计细节处理上，将“黄河母亲”雕塑的底座处理成奔流向前的波涛，融汇、链接马家窑纹饰，既突出了黄河文明又体现了兰州特色马家窑文化，令标志在粗犷中不失细腻和流畅，加强了视觉审美。 6.标志整体大气又不失现代感，将兰州的城市特点和“黄河之都金城兰州”的城市形象定位融为一体，必将让跨越发展中的兰州城市形象在国内外脱颖而出、引领风标！ 附：黄河母亲资料

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

近景摄影测量复习(1)

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。

杭州城市形象研究报告

杭州城市形象研究报告本课题系根据省市领导对提高杭州城市形象水平的要求，由市政府领导于1997 年杭州市城建工作会议上布置任务而进行的研究，并列入了杭州市城乡建委软科学研究计划。城市形象是一个具有丰富内涵的大课题，涉及城市建设、经济、社会各个领域，对城市的发展具有十分重要的战略意义。鉴于“城市形象”涉及范围很广，本课题研究的重点放在城市景观（视觉）形象以及与其相关的城市建设和管理方面。杭州市城市科学研究会作为承担单位在市政府城建城管处的协作下，组成了包括建委、科委、园文局、规划局、规划设计院等单位专家参加的课题组，进行了历时一年的研究。同时，在《杭州日报》、市科协等单位的协助下，在杭报“ 现代城镇” 专栏中进行了多次城市形象讨论，在1998 年9 月市科普宣传周期间召开了“美化杭州——城市形象建设研讨会” , 征集了有关领导和专家的论文18 篇。课题组集思广益，将自己的研究和专家的意见结合起来，经过反复论证，终于完成了本项研究任务。现将研究成果报告如下：

1.城市形象及设计的基本概念 1. 1 城市形象的内涵 城市形象是近年来城市科学和城市规划界探讨的热点，已经发表了不少论着。一般认为，形象一词泛指事物的具体形状。所谓城市形象是指城市的整体形状和特征。由于城市是一个复杂的综合系统，为了能完整准确理解城市形象的内涵，可把其概括为三个方面。 ⑴ 城市理念形象 城市理念形象是指城市的本质物征反映到城市外在表现形式，是维系城市生存和发展的原动力，主要包含了城市各种生产活动形象（理念识别）。例如，城市主导产业理念、生产经销理念、经济效益理念。 ⑵ 城市行为形象 城市是由人和物构成的有机整体。城市中各种各样人的文化程度、精神风貌、行为言论、服务水平、职业道德、敬业精神、市民的生活水准、居住及生产环境、公共关系等都反映

摄影考试重点题目与答案

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。

数字近景摄影测量测图应用探讨

数字近景摄影测量测图应用探讨 摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了数字近景摄影测量测图 技术的飞跃，研究其相关课题对于提升测图的整体效果具有极为关键的意义。本 文首先介绍了数字图像处理，分析了数字近景摄影测量关键技术，并研究了数字 近景摄影测量技术的应用，望对相关工作的开展有所裨益。 关键词：数字近景摄影；测量；测图；应用 1前言 随着数字近景摄影测量测图应用条件的不断变化，对其技术方法提出了新的要求，因此 有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践。基于此， 本文从概述相关内容着手本课题的研究。 2数字图像处理 图像处理技术作为一项基础技术在各种领域都有着应用。图像是三维景物的二维投影， 三维景物的很多信息并不能在二维图像上体现出来。摄影测量双像测量是图像三维信息提取 的基础技术，通过影像匹配代替传统人工观测，将原始相片的灰度转变为电子、光学、数字 等不同形式信号。影像相关是通过不同信号之间的关联函数评价相似性。取出特定点中心小 区域影像信号，之后在另一个影像区域中区域对应区域影像信号，求得相关函数，以影像新 红分布相似区域作为同名区域。这是自动化立体测量的基本原理。 2.1数字相关 数字图像处理使用了数字相关技术，利用计算机进行数字影像数值计算，进行影像的匹配。数字相关算法除了相关函数，还有协方差函数、差绝对值和、相关精度等方法，数字相 关通常都是二维搜索过程，通过核线相关原理的引入，能够进一步简化为一维搜索。 2.2二维相关 二维相关首先在影像上确定一个待定点作为目标点，之后以目标点选择一定像素数的灰 度阵列，作为目标区域，同时在另一个影像上搜索同名点，估算同名点可能存在的范围，建 立同样大小的灰度阵列进行搜索，计算和目标区域的相似度。 2.3一维相关 核线影响上进行一维搜索，理论来说，目标窗和搜索窗均可视作一维窗口，但是两个影 像窗口相似性通常都是统计量，为了提高结果可靠性，需要尽量丰富的样本，所以目标窗口 像素不能过少，而且目标区域过长会造成灰度信号中心和集合中心之间不重合，相关函数高 峰值和最高信号值一致，影像几何变形影响下会出现很大误差。因此目标区和二维相同时搜 索工作从一个方向进行即可。 3数字近景摄影测量关键技术研究分析 1）现代化数字图像的直接获取与处理。分析传统的图像获取，即电子管摄像机，根据功 能划分，主要包括量测像机、半量测像机、非量测像机，对于量测像机，其主要目的是精密 测量物体的位置、尺寸、运动轨迹，其具有机械结构稳定、镜头光学畸变小、长焦距和相片 尺寸大的特点，但是，随着现代工业的发展，固体式数字摄像机已不断涌现在市场中，即数 字像机，数字像机在各个领域中得到广泛应用，尤其是广播电视，其主要有CCD图像传感器、摄影镜头及相关电子电路等附件构成，根据性能的不同，数字像机分为标准视频摄像机和数 码相机，其主要通过定向反光标志和标志中心的亚像素精确定位的亚像素边缘检测、子像素 精度中心定位来实现物体测量，对于定向反光标志中的RRT标志的“准二值摄影”，可以采用 梯度幅值法来提高图像测量的精度，亚像素精度边缘定位后，采用椭圆最小二乘拟合的方法 来获取反光标志中心，最后确定像素的精度。 2）数字像机的试验场法标定技术、自标定技术。试验场法标定是指对已控制点摄影的单 片相机空间后交会进行求解，其具有计算简单、摄影几何图形要求低、内外参数相关性影响 小的特点，例如某实验采用了28mm/2.8D、视场角为60°*46°的尼康D2H数码相机，在拍摄 过程中，由于相机焦距是固定的，并且设置的摄影距离为3.2m，分别在不同摄影位置对事物 进行顺时针拍摄和逆时针拍摄，为了验证不同参数对标定结果的影响，分别选择不同的畸变

杭州城市形象研究报告

杭州城市形象研究报告 本课题系根据省市领导对提高杭州城市形象水平的要求，由市政府领导于1997年杭州市城建工作会议上布置任务而进行的研究，并列入了杭州市城乡建委软科学研究计划。 城市形象是一个具有丰富内涵的大课题，涉及城市建设、经济、社会各个领域，对城市的发展具有十分重要的战略意义。鉴于“城市形象”涉及范围很广，本课题研究的重点放在城市景观（视觉）形象以及与其相关的城市建设和管理方面。 杭州市城市科学研究会作为承担单位在市政府城建城管处的协作下，组成了包括建委、科委、园文局、规划局、规划设计院等单位专家参加的课题组，进行了历时一年的研究。同时，在《杭州日报》、市科协等单位的协助下，在杭报“现代城镇”专栏中进行了多次城市形象讨论，在1998年9月市科普宣传周期间召开了“美化杭州——城市形象建设研讨会”,征集了有关领导和专家的论文18篇。课题组集思广益，将自己的研究和专家的意见结合起来，经过反复论证，终于完成了本项研究任务。现将研究成果报告如下： ⒈城市形象及设计的基本概念 城市形象的内涵 城市形象是近年来城市科学和城市规划界探讨的热点，已经发表了不少论著。一般认为，形象一词泛指事物的具体形状。所谓城市形象是指城市的整体形状和特征。由于城市是一个复杂的综合系统，为了能完整准确理解城市形象的内涵，可把其概括为三个方面。 ⑴城市理念形象 城市理念形象是指城市的本质物征反映到城市外在表现形式，是维系城市生存和发展的原动力，主要包含了城市各种生产活动形象（理念识别）。例如，城市主导产业理念、生产经销理念、经济效益理念。 ⑵城市行为形象 城市是由人和物构成的有机整体。城市中各种各样人的文化程度、精神风貌、行为言论、服务水平、职业道德、敬业精神、市民的生活水准、

近景摄影测量复习提纲及答案

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。

中国各大城市形象标识(logo)案例

中国各大城市形象标识(logo)案例城 文化背景设计元素色彩运用 LOGO释义宣传口号 Logo 市 1、东莞是广以莞香花作以绿、蓝、红、该标识以东莞特有的莞香“每天绽放新东历史文化为核心设计橙四种颜色作为花为核心设计元素，花簇的组精彩” 以“活名城，是岭元素。1、反东莞城市的主色合形式和五花瓣的造型充分体力”为核心价值南文明的重映东莞独有彩。绿色表明东现了莞香花的特征;花瓣造型进行创作，活力要发源地、特色。 2、寓莞是一个宜居的在莞香花清新柔美的基础上进东莞，充满活中国近代史意东莞发展绿色生态城市。行了突破，糅合了“东莞”及力，活力每一的开篇地和轨迹。 3、符蓝色体现“海纳其拼音字母“,,,,,,,天，绽放活力每改革开放的合莞人气质。百川”的城市精,”等设计元素，造型刚柔并一天，每天绽放先行地，也 4、体现莞人神，也表达东莞济、充分张力，寓意东莞的多活力，每天绽放东是是著名的精神。 5、代经济社会双转元发展和无限活力。精彩，每天绽放侨乡。2、莞表东莞开放型、推动自主创东莞城市标识设计以绿、新精彩。语言富莞香是东莞特贸易传统。 6、新的未来发展方蓝、红、橙等四种颜色作为东有诗意和感召有的，包括提升东莞都向。红色体现东莞城市的主色彩，以“活力”力，代表东莞城东莞城市的市化品味。莞的城市活力，作为东莞城市核心价值，东莞市面貌日新月名称也是从展现莞人的热情有三个最核心的内容需要通过异的活力，对不莞香莞草来和进取。橙色表“活力”来演绎和传递。“活力”同目标群体均的。东莞达东莞城市的温准确反映东莞的发展轨迹，充具有吸引力。

馨，传递了莞人分提炼东莞的城市精神，有效 对未来多彩都市引领东莞的未来方向。 化生活的期待。 1、杭州是我1、以汉字以中国传统山水杭州的城标，历史文化与“生活品质之国东南沿海“杭”的篆书画的青绿色作为现代时尚相结合，地域特色和城” 1、在杭州开发开放的进行演变，将其标准色，表达国际潮流相结合，抽象符号和方言中，“生活”重要窗口。城市名称与了杭州优美的自现实形象相结合，直观美感与既包括日常生也是中国最视觉形式合然人文环境特征实际应用相结合，体现“生活活，又包括工作著名的风景二为一。 2、和山水景观的灵品质”城市发展核心理念，体创业，“生活品旅游城市之强调江南建秀气质。现“精致和谐、大气开放”城质”也是创业品一。包括西筑元素，微妙市人文精神，体现“生活品质质、工作品质。湖这样的世地传达了城之城”城市品牌。 2、“生活品质之杭界遗产2、七市、航船、建标志整体像航船，运用江城”中的“之”大古都之筑、园林、拱南建筑中具有标志性的翘屋角可以理解为“之州一，文化底桥、水等特与圆拱门作为表现形式，体现江”，把杭州坐蕴深厚，历征。了杭州的地域特征。微妙地传落在“之江”江史遗产丰达了城市、航船、建筑、园林、畔这一地理位

近景摄影测量

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

摄影测量考试复习

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

全球征集城市形象标识

深圳悬赏20万元全球征集城市形象标识 今年是深圳的大运会之年，是“十二五”计划开局之年，也是深圳向下一个30年再度出发的新起点。为更好地借助大运平台向更广泛的国际社会宣传推介深圳，借鉴国际赛事举办城市的通行做法，3月24日，深圳市政府发出公告，全球征集城市形象标识。深圳市委外宣办主任陈金海表示，城市形象标识是一个城市文化和精神特质的形象提炼，是世界先进城市运营推介自身的一件利器。全球征集城市形象标识是深圳推进国际化城市建设的重要举措。今年8月在深圳举办的大运会，预计将有180多个国家和地区13000多运动员和官员到深圳参会，数千名中外记者到深采访。大运会作为一项世界性综合大型赛事，既是运动盛会、青年盛会，也是媒体盛会和传播盛会。深圳应该把握大运会契机，向世界宣传深圳，宣传广东，宣传中国。为此，有必要按照国际重大赛事举办地开展城市推介的做法，打造凝聚深圳城市品质、个性特色和人文精神的城市形象识别符号，以更加鲜明直观的形象，更加亲和有力的方式推广深圳，为深圳下一个30年发展赢得更为广阔的国际空间。 深圳是一个十分重视城市形象塑造的城市。陈金海说，在过去30年发展历程中，深圳这个这城市积累和形成了一系列具有丰富人文内涵和精神特质的城市形象和标识符号。比如在深圳开埠立市和特区创业阶段，形成了让世人难以忘怀的“拓荒牛”形象;比如贯穿于深圳发展整个过程的“深圳精神”，从1990年 “开拓、创新、团结、奉献”8个字，到2002年提升概括为“开拓创新、诚信守法、务实高效、团结奉献”16个字;再比如深圳作为“鹏城”所体现的志存高远、扶摇直上的“大鹏”形象;还比如在30周年节点上由市民评选出的“时间就是生命，效率就是金钱”、“空谈误国，实干兴邦”、“敢为天下先”、“实现市民文化权利”等“深圳最有影响力十大观念”，等等，这一切，都是深圳发展30年来的宝贵精神财富，也是催生深圳城市形象标识的品牌基础。 陈金海表示，这次城市形象标识征集，就是要传承历史、立足现实、着眼未来，对深圳30年发展中积累和形成的精神价值和城市品格，进行一次系统梳理、集中提炼和符号表达。 陈金海说，有望在6-7月推出的深圳城标，将更好地彰显深圳这个作为未来珠三角大都会城市的独特魅力和风采，更好地彰显深圳这个充满活力的经济特区的中国特色、中国风格和中国气派。 本次征集活动范围面向全球，展示了深圳海纳百川、开放包容的广阔胸怀。据深圳市公共艺术中心艺术总监、深圳城标征集评审组副组长孙振华介绍，除参与征集的工作人员和担任评审工作的专家外，具有专业设计水准的个人和机构均可参加，国籍或注册地均不限。征集的城市形象标识要求主题鲜明、创意独特、寓意深刻;具有强烈的视觉冲击力，便于识别、记忆和推广，适合长期在各种介质的媒体上传播;形式简洁明快，形象高雅美观，易于被不同地域和文化背景的人士理解和认同。 主办方将为优秀应征作品授予一定的荣誉和奖励。入围120件作品，将被编辑成纪念画册，内含入围应征者(个人或机构)信息，赠予入围者;最终确定为深圳城市形象标识的作品，奖励人民币20万元。 据了解，为保证整个评审活动的公开、公平与公正，主办方将邀请国内外具有广泛影响力的专家，组成“国际评审委员会”和“专家咨询委员会”，参照相关国际惯例和国际评审规则，对应征作品进行评审。整个评审流程分成资格审查、入围初评、专家复评、公众投票、专家咨询及城标审定6个环节，有专家评审，有公众参与，确保评审活动的公平公正、权威性和开放性。 深圳市规划国土委副主任、深圳城标征集评审组组长薛峰表示，深圳城市标识推出后，将在深圳标志性建筑、公共设施、特色区块等开展城标应用示范，并进一步带动城标在重大活动、公共建筑、城市窗口、特色区块、公共设施、城市宣传、公务系统、荣誉信用、行业企业等多领域的推广应用。深圳还将完善城标的应用管理规

近景摄影测量总结

近景摄影测量总结 1、近景摄影测量是摄影测量与遥感学科的一个分支它通过摄影手段以确定地形以外目标的外形和运动状态。主要包括古文物古建筑摄影测量、工业摄影测量、生物医学摄影测量三个部分。 2、近景摄影测量与航空摄影测量的比较1、相 同点基本原理相同模拟处理方法、解析处理方法、数字影像处理方法基本相同某些内业摄影测量仪器的使用。2、不同点1）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。2）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3）目标物纵深尺寸与摄影距离比的变化范围不

同。4）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等。5）影像获取设备不同。6）控制方式不同。航空摄影测量的控制方式以控制点为主且多为明显的地 面点近景摄影测量除控制点方式外还有相 对控制方式且常常使用人工标志。7）近景摄 影测量适合动态目标 3、近景摄影测量技术的优点1、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2、非接触测量手段可在恶劣条件下作业3、适合于动态目标测量。 4、近景摄影测量技术的不足1、技术含量高需较昂贵设备和高素质人员2、对所有测量目标并非最佳技术选择--当不能获得质量合格的影像--当待测量点数稀少 5、近景摄影测量精度统计的方法衡量精度的基本指标是被测点的坐标中误差精度1、估算精度: 摄影前按控制方式、条件等的理论估算精度2、内精度:影像处理时按方程组健康度直接计算3、外精度:用多余控制点或条件客观的精度检验 6、影响近景摄影测量精度的因素1、像点坐标的质

近景摄影测量应用于建筑测绘

数字近景摄影测量在建筑物变形监测中的应用 摘要：本文介绍了数字近景摄影测量的基本概念，回顾了数字近景摄影测量技术应用于建筑物测绘的研究，并重点分析了在建筑物变形监测中的应用，表明利用数字近景摄影测量技术观测建筑物变形的方法具有效率高、质量好等显著优点。并展望了数字近景摄影测量技术的未来发展。 1.数字近景摄影测量 1.1 数字近景摄影测量的基本概念 近景摄影测量也称非地形摄影测量，是指在0-300m 近距离范围对所研究的各类目标进行摄影，通过对拍摄的图像加工处理，从而确定静态目标的点坐标、表面形状以及动态目标的活动轨迹。近景摄影测量一般包括近景摄影和图像处理两个过程。 随着数码相机的广泛应用，价格愈来愈低廉，使用数码相机的数字近景摄影测量发展越来越快。数字近景摄影测量是指以数字相机为图像采集传感器、并对所摄图像进行数字处理的近景摄影测量。数码相机的出现和不断发展，极大地推动了数字近景摄影测量的发展[1]。 近景摄影测量的摄影机一般分为两种，即量测用的和非量测用的。量测用的摄影机是指专为摄影测量设计的，在像框上设有框标，内方位元素已知或可记录，物镜畸变差很小，主距为固定的或可以调焦的。非量测用的摄影机就是一般使用的相机，特点是内外方位元素一般不知，物镜畸变差比较大，且常常不够稳定。进行数字近景摄影测量的多为以半导体技术CCD 电荷耦合器为基础的数码相机，属于非量测相机。CCD 的状态及灵敏度可长期稳定，因此是可以检校的。在进行精确摄影测量工作前，必须对普通数码相机进行严格的检校。摄影机的检校是指检查和矫正摄影机内方位元素和光学畸变系数的过程。 1.2 数字近景摄影测量的解算模型 数码相机所拍摄的影像内方位元素值未知，因此可以采用直接线性变换模型（Direct Linear Transformation 简称DLT ）。DLT 解法是建立像点坐标仪坐标和相应物点物方空间坐标之间直接的线性关系的解法[2,3]。其基本公式为： 01 111094321=+++++++Z L Y L X L L Z L Y L X L x （1） 01 111098765=+++++++Z L Y L X L L Z L Y L X L y （2） 式（1）和（2）中，L1至L11是11个系数，分别为相片的6个外方位元素（X s ,Y s ,Z s ,φ,ω,К），3个内方位元素（主点的坐标仪坐标x 0、y 0以及拍摄相片的x 方向主距f x ），y 方向相对x 方向的比例变化率d s （即比例尺不一性）以及x 、y 轴间的不正交性d β这11个参数的函数；X 、Y 、Z 是点的空间坐标；x 、y 是相应点的影像坐标。 由于摄影物镜光学畸变差的影响，使得像点、摄站和相应地面点之间的共线关系受到破坏，因此，必须考虑畸变的影响，而光学畸变差主要以辐射方向为主。可考虑加入改正项： 210r κ)x (x Δx ?-= （3） 210r κ)y (y Δy ?-= （4）

近景摄影测量复习资料

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。

近景摄影测量试题

一．填空（1×20=20分）[做在试卷上]： 1．近景摄影测量是摄影测量与遥感学科的分支，主要通过（）手段以确定目标物的（）和（）。 2．近景摄影测量的应用领域主要包括（）摄影测量、（）摄影测量和（）摄影测量三个部分。 3．近景摄影测量的摄影设备按功能可分为（）、（）、（）和（）。 4．摄影机改变主距的方法有（）、（）和（）。 5．近景摄影测量中的两种基本摄影方式是（）和（）。 6．动态目标立体像对获取需两台或两台以上相机进行（）； 7．使用回光反射标志配合近轴光源摄影，可以得到（）影像。 8．恒星检校法可用于相机内方位元素及光学畸变系数的解算，此时，相机需调焦至（）。 kk的单像空间后方交会解法中，物方空9．在解求内外方位元素、畸变系数、21间至少要布置（）个控制点。 10．摄影机中加装密集格网的作用是（）。 二．判断对错（1×10=10分）[做在试卷上]： 1．近景摄影测量主要以测量目标的形状、大小及运动状态为目的，因此物方空间坐标系可以定义为自由坐标系（）。 2．德国UMK型量测摄影机有4个框标，并且其主点偏心（）。 3．被测目标上互相正交的平行线组可用于摄影机内方位元素和外方位直线元素）。的确定（． 4．近景摄影测量中布置的距离相对控制只能作为真值看待（）。 5．使用近景摄影测量方法对人脸进行三维重建时，不需对其实施表面处理（）。6．室内控制场建立中，若没有任何误差，自两测站使用全站仪采用三角高程方法测量任意标志点时的高差之差等于两测站间的高差（）。 7．X光摄影测量中，X光机的主距大于摄影距离（）。

8．近景摄影测量的空间前方交会解法可用于解求待定点的物方空间坐标以及内方位元素（）。 9．在武汉大学近景摄影实验室中检校相机时，不必将相机安置在室内的固定测墩上对三维控制场摄影（）。 10．数字化近景摄影测量就是直接对数字影像进行处理（）。 三、简答题（共25分） 1．近景摄影中常用的坐标系有那几个？（4分） 2．什么是相对控制？举出3个例子。（5分） 3．与航空摄影测量比较，简述近景摄影测量的不同点。（7分） 4．近景摄影测量中建立室内控制场的目的是什么？（3分） 5．进行近景摄影测量精度统计的主要方法有哪些？简要叙述其计算思想？（6分） 四、计算题（共12分） 1．使用Kodak Professional DCS Pro SLR/n型数码相机对某目标物摄影，该目标若取模，11安置的光圈号数为，50mm镜头焦距为，2.5m物在摄影方向的纵深为糊圈直径为20mm，相机调焦在目标物的中心，距离为4m，请计算超焦距，并判断能否获得清晰影像。（6分） 2．由两台Hasselblad 555ELD型数码相机组成的立体摄影测量系统，使用40mm 镜头，两相机间的距离为1.5m，现对某试验模型按正直摄影方式拍摄立体影像对，同名点的影像坐标按单片方式量测，量测精度为±2像素，像素大小为7.07 mm，若要求摄影方向的测量精度优于±3.0mm，请估算最长摄影距离应设置为多少？（6分） 五．就共线条件方程，回答下列问题（共20分） 1．写出以像点坐标为观测值的误差方程一般式，并写出各符号所代表的含义；