目录
第一章基本光学测试技术 (2)
第二章光学准直与自准直 (5)
第三章光学测角技术 (9)
第四章：光学干涉测试技术 (12)
第六章：光学系统成像性能评测 (15)
第一章 基本光学测试技术
? 对准、调焦的定义、目的；
对准又称横向对准，是指一个对准目标（？）与比较标志（？）在垂直瞄准轴（？）方向像的重合或置中。例：打靶、长度度量
人眼的对准与未对准：
12
1'2'
1'P 2'
对准的目的：1.瞄准目标（打靶）；
2.精确定位、测量某些物理量（长度、角度度量）。
调焦又称纵向对准，是指一个目标像（？）与比较标志（？）在瞄准轴（？）方向的重合。 人眼调焦：
2'
'
调焦的目的 ：1.使目标与基准标志位于垂直于瞄准轴方向的同一个面上，也就是使二者位
于同一空间深度；
2.使物体（目标）成像清晰；
3.确定物面或其共轭像面的位置——定焦。
?人眼调焦的方法及其误差构成；
常见的调焦方法有清晰度法和消视差法。
清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦误差是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。
消视差法是以眼镜在垂直平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。误差来源于人眼的对准误差。
（消视差法特点：
可将纵向调焦转变为横向对准；
可通过选择误差小的对准方式来提高调焦精确度；
不受焦深影响）
?对准误差、调焦误差的表示方法；
对准误差的表示法：人眼、望远系统用张角表示；
显微系统用物方垂轴偏离量表示；
调焦误差的表示法：人眼、望远系统用视度表示；
显微系统用目标与标志轴向间距表示；
?常用的对准方式；
常见的对准方式有压线对准，游标对准，夹线对准，叉线对准，狭缝叉线对准或狭缝夹线对准。
?光学系统在对准、调焦中的作用；
提高对准、调焦精度，减小对准、调焦误差。
?提高对准精度、调焦精度的途径；
使用光学系统进行对准，调焦；光电自动对准、光电自动调焦；
?光具座的主要构造；
平行光管（准直仪）；带回转工作台的自准直望远镜（前置镜）；透镜夹持器；带目镜测微器的测量显微镜；底座
?平行光管的用途、简图；
作用是提供无限远的目标或给出一束平行光。
简图如下：
?三种自准直目镜的光路简图；
高斯式自准直目镜如下图1虚线框中所示：
图1
阿贝式自准直目镜如下图2虚线框中所示：
图2
双分划板式自准直目镜如下图3虚线框中所示：
图3
?自准直望远镜、自准直显微镜（构成、光路简图）；
自准直望远镜由自准直目镜，物镜和平面镜构成，由不同的自准直目镜构成的自准直望远镜的光路简图如图1、2、3所示
自准直显微镜由自准直目镜，物镜和球面镜构成。将自准直望远镜中的平面镜换成球面镜即是自准直显微镜。
?
放大率法的原理简图及测量装置； 原理简图：
测量装置：光具座（光源、波罗板、平行光管、测量显微镜）
? 放大率法焦距测量计算；
y
y f f c '
'
'
-=
?
放大率法焦距测量中的注意事项； 负透镜（测量显微镜工作距离） 光源光谱组成（色差） 被测镜头像质
近轴焦距与全口径焦距（球差）、测量显微镜NA
第二章 光学准直与自准直
? 准直、自准直的概念；
准直：获得平行光束
自准直：利用光学成像原理，使物和像都在同一个平面上并重合的方法
?准直的目的、用途；
获得平行光束
?实现准直的方法；
激光束：很好的方向性、很高的亮度，是直线性测量的理想光束进一步提高激光束准直性（平行性），可采用激光束的准直技术利用倒装望远镜法，实现激光束的准直
?自准直仪的类别；
自准直仪一般指自准直望远镜和自准直显微镜。
?实现自准直的方法；
?自准直望远镜法测量平行差的原理；
实质上是测量透明玻璃平板平行度的自准直原理。
准直物镜
分划板目镜φ
φ
θ
分划板
?什么是第一平行差、第二平行差；
第一光学平行差θI：棱镜展开后的玻璃板在主截面内的不平行度误差，是由于棱镜主截面内的角度误差引起的。
第二光学平行差θI I ：棱镜展开后的玻璃板在垂直于主截面方向上的不平行度误差，是由棱镜的各个棱不平行而造成的，也称棱差或塔差。 ? 直角棱镜DI-90 °光学平行差测量原理；
θ
I =2δ45°
B
C
A
C'
2n θI
2θI
452I I II II
n n n ?θδ?θ'=='=454545
A B δ=∠-=∠-
?自准直显微镜法测量球面曲率半径的原理、简图；
凹面镜：
凸面镜：
2即测量方法为移动自准直显微镜使之分别定焦在被测球面的圆心和定点处，两次聚焦自准直显微镜移动的距离即为球面曲率半径。
?自准直显微镜法测量透镜顶焦距的原理、简图；
自准直显微镜法一般不用于测负透镜的焦距、顶焦距
第三章光学测角技术
?精密测角仪的主要部件关键部件及其作用；
自准直前置镜（瞄准、定位）
平行光管（产生无限远的瞄准标记：狭缝、分划线等）
精密轴系（围绕旋转中心平稳旋转，圆锥轴系、圆柱轴系、空气静压轴系）
圆分度器件（角度基准）
显微读数系统（将被测角与度盘进行比较，得到角度值）
?常见的圆分度器件；
最常用的是度盘，其他的还有多面体、圆光栅、光学轴角编码器、感应同步器等。
?符合成像系统与对径读数法的用途；
为消除度盘分度圆中心与旋转轴中心不能完全重合带来的偏心误差，可利用在度盘直径两端取得读数后取平均值的方法，称为对径读数法。所采用的光学读数系统为符合成像系统。
符合成像系统使得对径刻线的像能够在同一视场内出现，并位于分界线两侧。
?如何减小或消除自准直望远镜的视差？
?如何减小或消除平行光管分划面的离焦？
?掌握至少一种基于测角仪的棱镜角度测量方法；
棱镜角度测量（方法1）
测量步骤：如图所示当光线和被测镜的AB面垂直时，自准直望远镜看到自准直现象，转过一个角度后，光线垂直于AC，再次观察到自准直现象。望远镜转过的角度和A角有确定的几何关系。
棱镜角度测量（方法2、3）
相似的，如图所示光路，自准直望远镜会先后两次观察到自准直现象，自准直望远
镜转过的角度是角A 的2倍。
A
B
C
如上图所示光路，望远镜中会观察到平行光管分划板的像和望远镜分划板的像重合，转动载物台再次观察到重合现象，转过的角度和角A 互补。 ? V 棱镜法折射率测量原理及精度水平；
测量原理光路图如下图所示：
测量不确定度可达到
?
V 棱镜折光仪的主要构造；
平行光管 、 V 棱镜、对准望远镜 、度盘 、读数显微镜
? 折射液的作用；
排除V 棱镜和待测透镜之间的空气，从而提高测量精度。 ?
光学玻璃折射率测量的其它方法及精度水平；
最小偏向角法（了解） 精度高，测量不确定度可达10-6 任意偏向角法（了解） 精度高，测量不确定度可达10-6
()
1
2222
00sin sin n n n θ
=±-()51~210-?
?
镜头焦距测量的其它方法； 精密测角法测量物镜焦距： 测量原理光路图：
0'tan f y ω
=
测量装置图：
第四章：光学干涉测试技术
?
干涉测量的用途、特点；
用途：光学面形检验：平面、球面、二次曲面
角度偏差检验：楔镜、棱镜、角锥 玻璃材料均匀性（折射率） 球面曲率半径测量
光学系统波像差：有限共轭，无限共轭
测量精度高。可达到几分之一或几十分之一光波长
? 时间相干性、空间相干性的实质；
由于光源的非单色性（频谱展宽），干涉条纹对比度会下降，降低程度与两相干光波的传播时间差有关。把这种因频谱展宽引起的相干性问题称为时间相干性。
通常扩展光源上不同的点发出的光是不相干的，不同点源产生的干涉条纹的非相干叠加会导致条纹对比度下降，降低程度与扩展光源的空间大小有关。把这种因光源的空间扩展引起的相干性问题称为空间相干性。
?等倾干涉、等厚干涉；
等倾干涉（分振幅）：（指相对于平板法线的倾斜角度相等的入射光线（或反射光线）将发生干涉。）
等厚干涉（分振幅）：
?影响干涉条纹对比度的因素；
时间相干性与空间相干性；相干光束的光强；相干光束的振动方向；杂散光；振动、空气扰动……
?牛顿干涉仪简图、时间相干性、空间相干性讨论；
?牛顿环的特点、球面曲率半径估算；
特点：零光程暗纹（π相位跃变，光疏到光密的反射有π相位跃变）；同心圆环状条纹；条纹内疏外密；
x mRλ
=
上式可以用来球面曲率半径，各字母代表的含义如上图所示。
?干涉法楔角测量及楔角方向判断；
楔角，其中l是条纹间距。
楔角方向判断：上移上层玻璃板，条纹向空气层稀薄的方向移动。
?迈克尔逊干涉仪、泰曼干涉仪、菲索干涉仪的特点与区别；
迈克尔逊干涉仪，采用准单色扩展光源（面光源），需要加补偿板，一般不完全是等厚条纹，也存在等倾条纹。
泰曼干涉仪：采用电光源，泰曼干涉本质上基于牛顿干涉原理，分光路容易受环境2nl
λ
θ=
影响；
菲索干涉仪分振幅、共光路牛顿干涉仪，本质上为牛顿干涉原理。共光路，可减小环境干扰。
?菲索平面干涉仪原理、构造、光路简图；
?菲索平面干涉仪的时间相干性、空间相干性；
?平面面形误差检验的干涉条纹特征；
?平面面形凸、凹判断，目视半径偏差（光圈数）判读；
单色光源：轻轻按压上面的零件。条纹扩散则凸，条纹收缩则凹。
白光光源：按压使两者紧密接触，中央暗斑、第一亮纹几乎为白色。其余亮纹内侧蓝色、外侧红色则为凸，反之为凹。
?平行平板平行度的干涉测量方法、条纹特点、棱边方向、厚薄判断及角度计算；
?移相干涉术的特点；
精度高，传统静态条纹判读法～λ/10，移相法～λ/50；可减小或消除系统误差，放宽对干涉仪光学元件制造精度要求
第六章：光学系统成像性能评测
?三种像质检测法的优缺点；
?什么是星点检验？
“点光源”作为物，并放置在无限远，俗称星点；“点光源”经光学系统所成的像称为星点像；
?理想衍射受限系统及其星点像特点；
星点像是艾里斑
?星点检验装置；
?星点检验条件；
星孔大小要适中
不能切割光束；
观察显微镜/前置镜的放大倍率要足够大；
观察显微镜/前置镜的成像质量优良；
装调准确。
?星点检验能检什么像差，不能检什么像差？
星点检验对慧差、像散、球差灵敏，不能反映畸变、场曲。
?三类光学系统的光学分辨率表示形式；
望远系统——用角度表示刚能分辨的两点之间的最小距离；弧秒
显微系统——直接以刚能分辨开的两物点之间的最小距离表示；um
照相系统——以像面上刚能分辨的两个像点间距的倒数表示。mm-1，lp/mm
?空间频率；
?理想衍射受限系统的分辨率定义；
考察两个非相干独立发光点在像面上形成的两个点像；由于光的衍射，一个发光点通过光学系统成像得到一个衍射斑（艾里斑），两个衍射斑重叠部分的光强度为两个光斑重叠区对应强度之和（线性叠加）；
理想衍射受限系统的理论分辨率数值，通常基于该系统所能分辨的最小间距来确定。
理论分辨率分析采用双像点（艾里斑）分析法。
实际测量：在平行光管上，采用分辨率板作为分划板，观察被测系统所成的像，判读所能分辨的最细密条纹
?照相物镜轴上分辨率测量与计算；
被测
1.在光具座上夹好被测照相物镜；
2. 通过观察显微镜判读可看清的最细密的四组条纹属于几号板几单元；
3.直接查表得线条宽度p ，或按公式换算出每毫米的线对数；
4.求像面上的轴上目视分辨率。
?点扩散函数；
星点像的归一化能量分布（光强分布）即为点扩散函数
?线扩展函数；
对点扩展函数一维方向求积分可得线扩展函数。
或：物平面上的一线光源，经过光学系统成像后，像的一维光强分布。
?空间频率；
?光学传递函数物理意义、基本定义；
?调制传递函数与相位传递函数；
光学传递函数(Optical Transfer Function, OTF)是一个关于空间频率的复值函数，它的模称为调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)，它的相位称为相位传递函数(Phase Transfer Function, PTF)。
?特征频率；
选一两个能够反映成像质量的空间频率，或使用中最感兴趣、最关键的空间频率，称为特征频率
?解读OTF曲线；
?光学传递函数评价方法的特点。
仪器设备结构简单、轻巧；
计算机软件控制测量过程和数据管理；
实时性强；
名词解释 1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。 2像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞行姿态出现较大倾斜即像片有倾斜，地面有起伏时，便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像，产生了位置的差异，这一差异称为像点位移。 3摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离。 4航向重叠：同一条航线上，相邻两张像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠。 5旁向重叠：相邻航线相邻两像片的重叠度 6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。 7像片的内方位元素：表示摄影中心与像片之间相互位置的参数，f,x0,y0 8像片的外方位元素：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。 9相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 10绝对定向元素：描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数。 11单像空间后方交会：利用至少三个已知地面控制点的坐标，与其影像上对应三个像点的影像坐标，根据共线条件方程，反求该像片的外方位元素。 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的方法，称为空间前方交会。 13同名像点：同名光线在左右相片上的构像 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、像点坐标的系统误差改正主要包括底片变形改正，摄影机物镜畸变差改正，大气折光改正和地球曲率改正。 7、共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。 8、立体摄影测量基础是共面条件方程。 9、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。 10、航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。 11、地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。 12、在像空间坐标系中，像点的z 坐标值都为-f 。 13、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(?、ω、κ) ) ：描述像片的空间姿态。 14、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。 15、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。 16、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。 17、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。 18、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。 19、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。 20、像底点上不存在投影差，但存在倾斜误差。倾斜航片上等比线上点的倾斜误差等于零。 21、立体模型空间相对定向时，连续像对的相对定向元素为 ，单独像对的相对定向元素为 。 22、某像点的像平面坐标为(x,y)，摄影仪主距为f ，则该点在像空间坐标系中的坐标为(x ，y ，-f )。 23、摄影测量采用的五种常用坐标系中，地面测量坐标系是左手系。 222 v w b b φωκ、、、、22211ωκ?κ?、、、、
光学投影仪操作、维护、保养规范 一．主要用途： 用于测量各种形状复杂工件的轮廓尺寸和表面形状尺寸。 二．型号及种类: 1．型号：JT-3015 2. 品牌：嘉腾 三、操作方法及步骤 1.使用前应该注意该仪器是不是在校正周期内. 1.1.同时打开总电源开关(IO)透射照明电源开关(IO) 透射照明电源开关(IO) 和反射照明开关. 1.2将工作量于工作台上,并位于反射照明光斑之内,若为细小工件,需用垫杆 或垫片作为支撑物,调好焦,此时屏上出现工作表面的影像. 1.3.视工件的大小,可以旋转反射聚光镜的镜筒改变照在工件上的光斑大小, 当光班变小时,工件影像将更明亮. 1.4将左手握住у轴手轮,右手握住х轴手轮,眼睛目视于投影屏上,待工件清 晰,平整后方可进行测量工作. 2.轮廓测量 2.1将标准放大图用四只弹性压板压在投影屏上. 2.2工件放在工作台上,调好焦,移动х、у工作台使零件影像与放大图套准。 2.3若工件影像与放大图的偏差在公差带之内,则为合格,超出范围为不合格, 偏差数值可以用х、у坐标测量出来. 2.4用格值为0.5mm标准玻璃,工作尺在屏上直接测量工作影像的大小,(小于 格值部分х、у坐标数量测出)除以物镜放在倍数即为工件的测量尺寸. 3.双坐标测量 3.1工作量于工作台上,选用倍率较高的物镜,调好焦. 3.2投影屏旋转零位对准,即屏框上的短白线对准零位标记 3.3调整工件被测方向与测量轴平行. 3.4移动工作台,将被测长度的一个端面对准屏上的垂直刻线力坐标值清零. 3.5移动力轴,使工作另一端对准垂直刻线,力轴显示值即工件尺寸. 4.单坐标测量 4.1投影屏旋转零位线对准零位标记
25J数字测量投影仪操作规程 1、适用范围： 广泛适用于机械、仪表、钟表、电子、电缆、橡胶等各行业及院校、研究所、计量检定部门、试验室和生产车间。 2、主要技术参数： 工作台尺寸：150mm*150mm 液晶显示屏尺寸：320mm*320mm 工作台行程：X轴55mm,Y轴55mm 玻璃台尺寸：Φ60 载物台旋转范围：0-360° 上光源：30W(6V) 下光源：30W(6V) 测量手轮格值：0.01mm 调焦行程：60mm 操作方式：手动 电源：220V,50HZ 重量：约35KG 3、操作步骤： 3.1 打开主机和液晶显示器开关使系统供电。 3.2根据测量样品选择上光源测量或下光源测量，测量样品放在载物镜中心位置，调节变焦镜头或镜头高度使显示屏成像清晰，将其旋转零位对准，调整样品测量点与测量轴平行，移动测微手轮将被测点的一端对准显示屏上十字线交点，测微X轴手轮上读数，移动测微手轮另一被测点对准十字线交点，再次读数，两者之差即为被测尺寸。同样方法移动Y轴进行纵向测量。 3.3测量时可调节工作台左方的光源调整轮，选择合适的测量亮度。 3.4测量工作完毕后使工作台在X、Y方向恢复到对称位置。 4、维护和保养: 4.1仪器应放在清洁干燥的试验室里，避免光学零件发霉、金属生锈，影响光学系统成像质量和仪器测量精度。 4.2光学零件不能用手触摸，上有灰尘可用软毛笔拂去，污渍多时可用脱脂棉或擦镜纸蘸少许酒精乙醚混合液轻擦。 4.3显示屏上污渍较多时，可用干净湿纱布蘸少许中性洗涤剂轻擦，污渍除掉后，在用干净湿纱布擦抹几次去净洗涤剂。 4.4仪器轨道面应定期用航空汽油擦干净，在涂除锈油脂。
小尺寸物体光学测量方法 李闯闯 （华东师范大学，物理与材料学院，上海市，邮编：200000） 摘要：测量微小长度的方法很多，除了游标卡尺，螺旋测微器，读书显微镜等简单的长度测量方法外，利用激光强度高，干涉性好，方向性好的特点，设计出的光学测量方法也有很多，本文将先对实验中的线阵CCD测量物体尺寸进行简单介绍，然后再介绍两种其他的小尺寸物体光学测量方法：利用光学多道仪测量，照相法测量。 1.线阵CCD测量物体尺寸 随着科学技术的发展和工业自动化检测程度的提高，传统的人工接触式的测量由于测量精度和效率的限制已经无法满足大规模生产的需求。高精度，高速度的在线非接触测量已经成为检测行业的发展趋势。产于上世纪70年代的电荷耦合器件（CCD）是现代最重要的图像传感器的一种。 CCD是由一种高感光度的半导体材料制成的模拟集成电路芯片，借助光学系统和驱动电路，图像经光敏区后可以实现光电信号的转换、存储和传输，从而将空间域的光学图像转换为时间域的离散电压信号。 线阵CCD具有灵敏度高、光谱响应宽、集成度高、结构简单、成本低廉等诸多优点，因此在检测方面应用越来越广。 （1）线阵CCD测量原理 装置由远心照明光源系统，待测物体，线阵成像系统，线阵CCD图像采集系统和计算机数据处理系统构成。 远心照明光源发出平行光术均匀投射到待测物体，经成像物体成像在线阵CCD的光敏阵列上。由于待测物体的成像面上光照度不同，线阵CCD光敏阵列上的照度分布也就不同，因此，输出信号中将包含待测物体的尺寸信息，如下图所示。再通过线阵CCD及其驱动器将其转换为图二右侧所示的时序电压信号（N1，N2是待测物体的边缘信号） 为了提取图二所示的边缘信息，通常要对线阵CCD输出的信号进行二值化处理。其方法有固定阈值法，浮动阈值法和微分阈值法。实验中我们采用的是浮动阈值法。软件采集到一行周期U0输出的数据之后，根据背景光信号的强度信号
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。
4D 产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。 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。 摄影测量按用途口J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。 2.由于立体像对选取的像空间辅助坐标系的不同分为连续邃戒与里独像对 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1?摄影比例尺：严格讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段为J与地向上相应线段的水干距L之比。摄影像片的影像比例尺处处均不相等 3?摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离 2?绝对航高:摄影物镜相对于平均海平而的航高，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或某一点的高度 2 ?制定航摄计划： 1.确定摄区范围； 2.选择航摄仪； 3.确定航摄仪的比例尺；4,确定摄影航高；5,需要像片数，F1期等。 5.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。 2?摄影资料的基本要求：1.影像的色调，2.像片的重叠，3.像片倾角，4.航线弯曲，5,像片旋角 2?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3D,夹角称为像片倾角。 3?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60%以上。目的：保 证像片立体量测与拼接 4?旁向重叠：相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在24%以上 5?中心投影：投影光线会聚与一点 7?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 2 ?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 3.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， 8?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）f及像主点o在像框标坐标系中的坐标兀。,儿 9?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。 14 ?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： U X坷a2 a3X V=R y—久b2伏y W-f°1 C2°3-f 13?同名像点：同名光线在左右相片上的构像 14 ?摄影基线：同一航线内相邻两摄站的连线 15?核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点 16?核面：摄影基线与地而点所作平而 17.同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像
投影机检测方法 用专业仪器测试 ●亮度 我们的测试表格里提到的投影机“亮度”其实并不完全等同于光学知识里真正意义上的亮度。简单来理解，我们测试出来的“亮度”指的是投影机投射出的所有光线的总和，单位是流明。 9个测试点 照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）：1Lux=1Lm/m2 我们使用ANSI标准的9点法来进行测试，投影机把拥有9个测试点的图片投射到幕布上，均匀分布在屏幕9个测试点上的照度的平均值就是整个屏幕的平均照度。使用照度计分别测试9个点的照度值，然后得出投影屏幕上的平均照度（单位面积上接收到的光线的数量，单位：勒克斯），将平均照度乘以画面尺寸，就得出了屏幕上接收到的全部光线，也就是投影机发出的全部光线的数量，这个数量即是数据表格里的“亮度”。 编辑点评： 平均照度X 面积= 亮度 简单来说就是先用仪器求出单位面积上接收到的光线的数量，然后再用这个单位面积数量乘以画面的面积，就可以得到整个画面的所有光线总和。 ●优化亮度和最大亮度的区别 优化亮度和最大亮度的区别其实很简单，前者是投影机在ANSI优化调整后测试得出，而后者是在将投影机的对比度和亮度都调到最大后测试得出。 ●对比度（ANSI对比度、FOFO对比度） 对比度是画面白与黑的比值，也就是从白到黑的渐变层次。比值越大，从白到黑的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。 ANSI对比度的16个测试点 FOFO对比度测试（白/黑） 在投影机测试中有两种对比度测试方法： ◆一种是ANSI对比度，它采用ANSI标准测试方法测试对比度，ANSI对比度测试方法采用16点黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度。 ◆另一种是画面全白/全黑对比度测试方式，即测试投影机输出的全白屏幕与全黑屏幕亮度比值（FOFO对比度）。 用这两种对比度的测试方法测投影机，得出的“ANSI对比度”会远远小于“FOFO对比度”，两者差异很大。但用这两种方法测试液晶显示器或液晶电视却区别不大。原因就是投影机的光路自身存在不可避免的缺陷，由于是反射式显示，因此容易受到周围明亮区域反射、
1.光学测量：对光学材料、零件及系统的参数和性能的测量。 2.直接测量：无需对被测的量与其他的实测的量进行函数关系的辅助计算，而直接得到被测值的测量。 3.间接测量：直接测量的量与被测的量之间有已知的函数关系，从而得到该被测量的测量。 4.测量误差原因：（测量装置误差）（环境误差）（方法误差）（人员误差）。 5.测量误差按其特点和性质，可分为（系统误差）、（偶然误差）和（粗大误差）。 6.精度：反应测量结果与真实值接近程度的量。 7.精度分为：①正确度:由系统误差引起的测量值与真值的偏离程度②由偶然误差引起......③由系统误差和偶然误差引起的...... 8.偶然误差的评价:(标准偏差)(极限误差)。 9.正态分布特征：（单峰性）（对称性）（有界性）（抵偿性）。 10.确定权的大小的方法：（根据测量次数确定）（由标准偏差确定）。 11.对准（横向对准）是指在垂直于瞄准轴方向上，使目标和比较标记重合或置中的过程，又称横向对准。 12.调焦（纵向对准）指目标和比较标记瞄准轴方向重合或置中的过程。 13..对准误差：对准残留的误差。 14.调焦误差：调焦残留的误差。 15.常用调焦方式：（清晰度法）、（消视差法）。 16.清晰度法：以目标象和比较标志同样清晰为准，其调焦误差由几何景深和物理景深决定。 17.消视差法：以眼睛垂直于瞄准轴摆动时看不出目标象和比较标志有相对错动为准，调焦误差受对准误差影响。 18.平行光管：是光学测量中最常用的部件，发出平行光，用来模拟无限远目标，主要由（望远物镜）和（安置在物镜焦平面上的分划板）构成。 19.调校平行光管的目的：是使分划板的分划面位于物镜焦平面上。调校方法：（远物法）、（可调前置镜法）、（自准直法）、（五棱镜法）和（三管法）。 20.自准直仪：（自准直望远镜）（自准直显微镜）。 21.自准直目镜是一种带分划板和分划板照明装置的目镜。一般不能单独使用，应与望远镜物镜配合构成自准直望远镜；与显微镜物镜配合构成自准直显微镜。它们统称自准直仪。 22.常用自准直目镜：（高斯目镜）、（阿贝目镜）、（双分划板式自准直目镜）。 23.剪切干涉法常见的平板式横向剪切干涉仪，它是以干涉条纹成无限宽，即干涉场中呈均匀一片作为判别光束准直性基准的。 24.双楔板剪切干涉法的原理？ 解：假设楔板的棱边平行于x轴(棱边呈水平状态)，并倾斜至于光路中。一离焦板的光波Kd(x2+y2)经楔板前，后面反射，则反射波沿x方向被横波向剪切。干涉条纹是一组与x轴倾斜的直线簇，在重叠区域形成的条纹可表示为（nkβ）y+(KDs)x=mπ 25.V棱镜法的检测原理：当单色平行光垂直的入射到V棱镜的ED面时，若被检玻璃折射率n与V棱镜折射率n0完全相同，则出射光不发生任何偏折的射出；若n与n0不等，则出射光相对入射光有一偏折角θ，若测出θ，就可计算出折射率。 26.V棱镜折光仪：主要用于平行光管、对准望远系统、读数显微镜系统和标准V块组成。 27.V棱镜折光仪的使用方法：平行光管分划板的刻线是在水平透光宽缝中间刻一细长线。由平行光管射出的单色平行光束经V棱镜和待检试样后，产生偏折角θ，转动望远镜对准平行光管的刻线象。当望远镜对准时，带动度盘转动。有读数显微镜读得角θ，其整数部分由度盘读出，小数部分由测微目镜读出。 28.最小偏向角法的测量原理：单色平行光沿MP方向射出，入射光与出射光的夹角δ为偏
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 =-+-+-+-+--
测量投影仪 测量投影仪又称为光学投影检量仪或光学投影比较仪，为利用光学投射的原理，将被测工件之轮廓或表机投影至观察幕上，作测量或比对的一种测量仪器。 图1 仪器工作原理图 投影仪工作原理如图1所示,被测工件Y置于工作台上,在透射或反射照明下, 它由物镜0成放大实像Y′(倒像)并经光镜M1与M2反射于投影屏P的磨沙面上。当反光镜M1换成反像系统后,Y′即成为反像,一个与工件完全反向的影 像,CM-300-C/D反像投影仪在屏上可用标准玻璃工作尺对Y′进行测量，也可以 用预先绘制好的标准放大图对它进行比较测。测得的数值除以物镜的放大倍数即是工件的测量尺寸。还可以利用工作台上的数位测量系统对工件Y进行座标测量；也可利用投影屏旋转角度数显系统对工件的角度进行测量。 图中S1与S2分别为透射和反射照明光源，K1与K2分别为透射和反射聚光镜。视工件的性质，两种照明可分别使用，也可同时使用。半反半透镜L 仅仅在反 射照明时才使用。 二、仪器总体结构 主要由投影箱,主壳体和工作台)三大部分构成。 2.1 投影箱:包括仪器的成像系统即物镜,反光镜M1与M2投影屏和SDS5-3PJ 多功能资料测量处理电箱。投影屏旋转机构上装有角度感测器。 2.2 仪器主壳体:除支撑投影箱和工作台外,仪器的照明系统,电器控制系统,以 及冷却风扇等均装上面。 2.3 仪器工作台:包括从(X轴)、横（Y轴）向运动（座标测量用）和垂向（Z 轴）运动（调焦用）。X轴与Y轴配有解析度为0.001mm的光栅线位移感测器。 三、仪器测量方法 投影仪测量方法概括为2类: 轮廓测量与座标测量. 3.1 轮廓测量 1）用“标准放大图”进行比较测量 此法适用于形状复杂，批量大的零件检验。步骤为： 2）按零件大小确定物镜倍率,再按零件设计图纸制作与物镜放大倍率相同比例的标准放大图,材料选用伸缩性较小的透明塑胶片.在图上还可以绘出允许的公 差带,如零件尺寸在￠30左右,则制10:1的放大图,选用10X物镜进行测量.标准圆弧、角度、螺纹、齿形、网格、等放大图也有现成的可购买。 3）将标准放大图用四只弹性压板在投影屏上. 4）工件放在工作台上,调好焦.移动X、Y工作台使零件影像与放大图套准。5）若工作影像与放大图的偏差在公差带之内,则为合格.超出范围为不合格, 偏差数值可以用X、Y座标测量出来。 6）用格值为0.5mm标准玻璃工作尺(选购附件)在屏上直接测量工件影像的大小(小于格值部分也可用X、Y座标数显测出)，除以物镜放大倍数即为工件的测量尺寸. 3.2 座标测量
第28卷第2期2002年3月 光学技术OPTICAL TECHN IQU E Vol.28No.2 March 2002 文章编号:100221582(2002)022******* 角度测量的光学方法 Ξ 浦昭邦,陶卫,张琢 (哈尔滨工业大学305信箱,黑龙江哈尔滨 150001) 摘 要:光学测角法是高精度动态角度测量的一种有效的解决途径。对目前发展较快的几种角度测量的光学方法———圆光栅测角法、光学内反射小角度测量法、激光干涉测角法和环形激光测角法进行了详细的介绍,并且分别给出了每种方法的测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,给出了每种方法的应用场合和发展前景。 关键词:角度测量;光学方法;转角;整周中图分类号:TH741.2 文献标识码:A Angle measurement with optical methods PU Zhao 2bang ,T AO Wei ,ZH ANG Zhuo (Harbin institute of Technology ,Harbin 150001,China ) Abstract :Optical methods are one of the most effective way of dynamic angle measurement with high accuracy.Several well developed optical methods of angle measurement ,such as angle measurement with radical gratings ,angle measurement based on internal 2reflection effect ,laser interference angle measurement system and ring laser goniomcters ,are described in de 2tail.The principle ,present status and application situation of each method is dis played.The superiority and defects of these methods are lined out.The development future of each method is given at last. K ey w ords :angle measurement ;optical methods ;rotation angle ;whole round 1 引 言 角度测量是几何量计量技术的重要组成部分,发展较为完备,各种测量手段的综合运用使测量准确度达到了很高的水平。角度测量技术可以分为静态测量和动态测量两种。对于静态测量技术来说,目前的主要任务集中在如何提高测量精度和测量分辨力上[1～3]。随着工业的发展,对回转量的测量要求也越来越多,因此人们在静态测角的基础上,对旋转物体的转角测量问题进行了大量的研究,产生了许多新的测角方法。 测角技术中研究最早的是机械式和电磁式测角技术,如多齿分度台和圆磁栅等,这些方法的主要缺点大多为手工测量,不容易实现自动化,测量精度受到限制[4,5]。光学测角方法由于具有非接触、高准确度和高灵敏度的特点而倍受人们的重视,尤 其是稳定的激光光源的发展使工业现场测量成为可能,因此使光学测角法的应用越来越广泛,各种新的光学测角方法也应运而生。目前,光学测角方法除众所周知的光学分度头法和多面棱体法外,常用的还有光电编码器法[6]、衍射法[7,8]、自准直法[9,10]、光纤法[11]、声光调制法[12,13]、圆光栅法[14～17]、光学内反射法[18～23]、激光干涉法[24～28]、平行干涉图法[29,30]以及环形激光法[31～33]等。这些方法中的很多方法在小角度的精密测量中已经得到了成功地应用,并得到了较高的测量精度和测量灵敏度,通过适当的改进还可对360°整周角度进行测量。对于众所周知的光学分度盘、轴角编码器、光电光楔测角法等来说,由于应用较多,技术比较成熟,本文不作具体介绍。下面主要介绍几种近几年来发展起米的小角度测量方法和可用于整周角度测 量的方法。 2 圆光栅测角法 圆光栅是角度测量中最常用的器件之一。作为角度测量基准的光栅可以用平均读数原理来减小由分度误差和安装偏心误差引起的读数误差,因此其准确度高、稳定可靠。但在动态测量时,在10r/s 的转速下,要想达到1′的分辨力都非常困难。目前我国的国家线角度基准采用64800线/周的圆光栅系统,分辨力为01001″,总的测量不确定度为0105″。该测量方法主要是在静态下的相对角度测量。英国国家物理实验室(NPL )的E W 图1 NPL 测角仪原理图Palmer 介绍了一台作为角度基准的径向光栅测角仪,如图1所示,既可用于测角,又 可用于标定。其原理是利用两块32400线的径向光栅安装在015r/s 的同一个轴 套上,两个读数头一个固定,一个装在转台上连续旋转,信号间的相位差变化与转角成正比。仪器中用一个自准直仪作为基准指示器,可以测得绝对角度,利用光栅细分原理可测360°范围内的任意角度,附加零伺服机构可以对转台进行实时调整,限制零漂。用干涉仪作为读数头,可进行高精度测量。按95%置信度 水平确定其系统误差的不确定度为0105″[15] 。 德国联邦物理研究院(PTB )的Anglica T ubner 等人用衍射 8 61Ξ收稿日期:2001205224;收到修改稿日期:2001206218 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59875017) 作者简介:浦昭邦(19402),男,哈尔滨工业大学教授,博士生导师,主要从事光学测量、图像处理方面的研究。
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?、 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 ???????-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)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 S S S S S S S S S S S S 333222333111
如何选择投影仪镜头呢？ 光学测量投影仪的种类有立式和卧式，根据不同的要求，选择不同种类的投影仪，才能真正发挥效果。那么如何选择投影仪镜头呢？ 下面亿辉光电就光学测量投影仪做一下简单分析。 光学测量投影仪是利用光学镜头将被测件按比例放大投影至屏幕上进行测量的一种光学计量仪器，广泛用来测量形状复杂的机械零件和注塑件，如冲压件，齿轮，凸轮，螺纹，刀具及样板等，除直接测量零件的几何参数外，还可描绘轮廓和做轮廓对比测量。 选购光学测量投影仪时必须考虑如下各点： 1.选择正像或倒像：最简单的光学投影仪在屏幕上显现的都是被测件的倒像，即镜面像。为方便测量，有时特意加上正像系统把倒象变成正像，这无疑会增加成本而且测量精度也会随之有所降低。因此，若无绝对必须，容忍倒像是正确的选择。 2.选择合适的工作台及相关附件：工作台是放置和夹持被测件的，它本身的体量、X，Y 行程和承载能力都至关重要，务必认真选择。同时，为方便夹持被测件，还需选购旋转工作台、V型座架等附件。 3.选择合适的精度：当前市售的的光学测量投影仪由于影响测量精度的光学镜头和光栅尺的质量都差不多，故其理论精度也都不相上下，因而选购时不必刻意追求高精度。 4、选择放大倍数：投影仪的投影镜头，其放大倍数是固定的，一个被测件的不同部位往往需要选用不同的放大倍数，不同零件更需用不同的放大倍数，但投影仪出厂时的标准配置多数是只配一只镜头，若需更多镜头必须按需选购。新颖的转盘式投影仪，配有四组镜头，只要轻轻转动即可更换镜头。 5.选择屏幕大小：挑选屏幕大小时，应慎重考虑是否必须在屏幕上显现整个零件，若分段观测即可达目的，则不必追求大屏幕。各投影仪的生产厂家都备有多种屏幕尺寸供选择。
1、激光三角法测距。 利用激光良好的方向性，以及几何光学成像的比例特性，将一束激光照射到物体上，在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑，这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的连线、光斑到镜头平面与激光光束交点构成一三角形，而镜头-光斑的像、镜头平面以及过光斑的像的激光光束平行线与镜头平面的交点成一个与前面所描述的三角形相似的三角形。用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置，则可以根据三角形性质计算出光斑位置。这种测量方法适合距离较短的情况。 目前的激光三坐标测量机（抄数机）一般都采用激光三角法测距。 2、光速法测距。 利用光速不变原理，检测激光发射与反射光反射回来的时间差，从而计算出距离。为了提高精度，可以将激光调制上一个低频信号，利用测量反射光的相位差来测得反射时间差。这种方法一般用于远距离测量。 目前各种激光测距仪一般用这种方法测量。 3、激光干涉法测距。 这是一种相对测量，它无法测得一个物体离仪器的绝对距离，但可以测得两被测物体的相对距离。它的原理是一台迈克尔逊干涉仪，利用反射镜距离变化时干涉条纹的变化来测量，反射镜从物体A运动到物体B，干涉条纹变化的数量反映了其距离。这种测量要求条件较高，但是可以精确测量，它也是目前所有测量手段中最精确的一种。 4、光学图象识别技术测量位移。 其所用原理与三角法相似，但是可以不用激光，而是直接对移动物体拍照，利用前后两幅图片中物体在图片中的位移来计算物体真实的位移。、 这种技术在光电鼠标中大量使用。 5、光栅测量位移。 利用光栅形成的莫尔条纹，计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量。 这是目前应用最多的技术，光栅尺大量应用于工业上的行程测量。 6、激光衍射法测量细丝、小孔直径和狭缝宽度。 测量衍射斑的大小就可以计算出孔或缝的尺寸。
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ｋ１、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 ()()()()(){}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 =-+-+-+-+--
档案分类号： Q/QY 备案号： 重庆黔龙卷烟材料有限公司工作标准 QY-JL-SWP011 数字式测量投影仪设备操作规程 （A/00） 2013-12-28发布 2014-01-01实施重庆黔龙卷烟材料有限公司发布（试行）
数字式测量投影仪设备操作规程 1 目的 规范设备操作、确保设备的精确度满足测量的需要和延长设备的使用寿命。 2 适用范围 用于各种原纸及铝箔纸、烟用接装纸尺寸边距指标的检测。 3 职责 3.1由操作工负责样品的制备。 3.2由操作工具体负责数字式测量投影仪的操作、维护、保养和校检。 3.3操作工应保证数字式测量投影仪使用时处于正常工作状态，并对检验结果负责。 3.4数字式测量投影仪出现异常情况时由操作工应向直接上级汇报。 3.5操作工负责填写测量过程中应作的所有相关记录。详见6。 4 设备操作控制要点 4.1在实施测量过程中，应区分正常数据和异常数据。 5 设备操作规程 5.1照明灯泡的更换与调整。（注意必须等灯泡冷却后才能进行，否则有烫伤的危险。）5.1.1打开仪器右侧大门，取下卤钨灯跑，用软布垫着装上新的灯泡，然后关上右侧大门。 5.2物镜与聚光镜的更换。 5.2.1仪器只有一个物镜共用接口，各倍物镜需要单个更换。 5.2.2更换物镜前，先将投影筒升高，留出较大的空间以便装卸物镜。 5.2.3用10×、20×或50×、100×时透射照明要作相应的调整。
5.2.4物镜用透射光作测量时，不要将半反半透镜套在物镜上，否则会影响轮廓测量精度及影屏照度。 5.3工作台的使用 5.3.1仪器总电源打开后，工作台的X、Y坐标值就在DC-3000多功能数据处理电箱上显示出来了。随着工作台的运动而不断变化。 5.3.2X、Y坐标值的正负可以通过DC-3000的内部设置进行设定。 5.3.3X、Y坐标的传动：X、Y坐标除手轮传动外，还可以通过手柄快速拉动。工作台的升降及调焦都用手轮传动。 5.3.4用X、Y坐标测量时，要用手轮传动，动作要平缓，用力不能过大。当工件调好焦后，先作几次来回运动，使工作台由静止状态进入测量状态，有利于测量工作。 5.3.5测量工作完毕后，把X、Y工作台回复到对称位置。 5.4投影屏的使用 5.4.1仪器总电源打开后，投影屏旋转角度值在DC-3000上显示出来，可通过DC-3000内部设置进行度、分与白进制转换。 5.4.2当锁紧手轮松开后，可用投影屏框上的小手柄快速转动投影屏，也可用微调手轮作慢速转动。5.4.3当投影屏框上的白色短线对准零位标记板上的白色短线时，屏上的水平刻线就与X坐标行程平行了，将零件的被测边影像调整到与它相切（平行）后就可以作X坐标测量了。 5.5坐标测量 5.5.1单坐标测量 5.5.1.1工件置于工作台上，选用倍率较高的物镜，调好焦。 5.5.1.2投影屏旋转零位对准，即屏框上的短白线对准零位标记。 5.5.1.3调整工件被测方向与测量轴平行。 5.5.1.4移动工作台，将被测长度的一个端面对准屏上的垂直刻线，X坐标值清零。 5.5.1.5移动X轴，使工件另一端面对准垂直刻线。X轴显示值即工件的测量尺寸。 5.5.1.6测量完成后关闭电源并清理设备卫生。 5.5.2双坐标测量 5.5.2.1投影屏旋转零位线对准零位标记。 5.5.2.2工件置于工作台上，选用较高倍率物镜，调好焦。 5.5.2.3调整工件被测方向分别于X、Y轴平行。 5.5.2.4移动工作台，使工件影像的一端点对准屏上刻线交点，X、Y数值清零。