近景摄影测量

第十章近景摄影测量§10.1 概述摄影测量学按照研究对象可分为地形摄影测量和非地形摄影测量，按照摄站所处的空间位置又可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量和水中摄影测量。

近景摄影测量既属于非地形摄影测量，它不是以测绘地形图为主，而是通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态为主；又属于地面摄影测量，有专家把摄影距离小于100米的摄影测量称之为近景摄影测量。

总之近景摄影测量是摄影测量学的一个分支。

近景摄影测量与航空摄影测量及地面摄影测量有许多相似之处，如：近景摄影测量在很多方面应用了航空摄影测量的基本理论，地面摄影测量采用的一些摄影方式也直接的应用于近景摄影测量。

但近景摄影测量本身又存在一些特点，如：以测定物体的外形为目的，常常不注重物体的绝对位置；产品形式多种多样；物空间坐标系选择较灵活，通常根据现场作业自由选择，目的使得计算更为简便；由于摄影距离较近，控制点和待定点可采用人工标志点，为系统误差的消除提供了有利条件；控制方式多样化，除了控制点的控制方式外，还可选择相对控制等；可使用各种非量测用摄影机；可测定动态目标；测量目标一般以单个像对为处理单位；可采用交向摄影、倾斜摄影等大角度大重叠度的多重摄影方式等。

与其他三维测量手段相比，近景摄影测量的优点为：它是一种能在瞬间获取被测物体大量信息的测量手段；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；它是一种适合于动态物体外形和运动状态测定的手段；它是一种基于严谨的理论和现代的硬软件，具有较高的精度与可靠性；它是一种基于数字信息和数字影像技术以及自控技术的手段；可提供基于三维空间坐标的各种产品。

当然，近景摄影测量也存在一些不足之处，如：技术含量较高，需要较昂贵的硬件设备投入和较高素质的技术人员，设备的不足、技术力量的欠缺均会导致不良的测量成果；当待测目标物不能获得质量合格的影像或目标上待测点数不多时，就不能采用近景摄影测量方案。

近景摄影测量的步骤和注意事项导语：随着科技的发展和摄影技术的不断提高，近景摄影测量成为了测绘、工程建设等领域中不可或缺的一种测量手段。

近景摄影测量凭借其操作简便、成果精确等特点，逐渐取代传统的测量方法，成为测绘领域的主流技术，对于我们了解近景摄影测量的步骤和注意事项有着重要的意义。

第一部分：近景摄影测量的步骤1. 装置设备：首先，进行近景摄影测量需要准备一台高质量的数码相机，同时需要使用三脚架或其他稳定设备将相机固定在合适的位置。

此外，还需要使用测量标识物，以提供测量的参考对象。

2. 规划拍摄区域：在开始拍摄之前，需要对测量区域进行规划。

根据测量任务的要求，确定需要测量的区域，并制定拍摄路径和拍摄布局。

拍摄区域的规划对于后续数据处理和分析具有重要影响。

3. 进行拍摄：在确定好拍摄区域后，按照预定的路径和布局开始进行拍摄。

在拍摄过程中，需要注意保持相机的稳定，避免晃动或震动对图像质量的影响。

同时，要确保拍摄区域的光照条件良好，以确保拍摄到的图像质量较高。

4. 标定相机：在完成拍摄之后，需要进行相机的标定。

相机标定是指确定相机参数的过程，包括相机的焦距、畸变参数等。

相机标定可以通过特定的软件进行，也可以借助于一些测量仪器进行。

5. 图像处理：拍摄得到的图像需要经过图像处理的步骤，以达到测量的需求。

图像处理包括图像的配准、图像的校正、图像的分类等。

这些步骤可以通过使用专业的图像处理软件来完成。

6. 数据分析：在拍摄和图像处理完成后，得到的数据需要进行进一步的分析。

根据测量任务的要求，对数据进行分析，提取出需要的信息。

这个步骤可以借助于专业的测绘软件和分析工具来完成。

第二部分：近景摄影测量的注意事项1. 光照条件：光照条件对于近景摄影测量的成功与否具有重要影响。

在进行拍摄时，应尽量选择良好的光照条件，避免过暗或过亮的拍摄环境。

2. 校正畸变：相机镜头存在一定的畸变，这会影响到测量结果的准确性。

在进行图像处理时，应对图像进行畸变校正，以减小畸变对测量结果的影响。

1、⑴近景摄影测量的定义：通过摄影手段以确定目标的外形和运动状态的学科分支。

⑵三个组成部分：2、近景摄影测量与航空摄影测量的异同点：⑴相同点：①基本理论相同②模拟处理方法相同③解析处理方法相同④数字影像处理方法相同⑤摄影测量仪器使用方面相同等⑵不同点：目的不同—航空摄影测量目的是测制地形图；而近景摄影测量目的是用于工业、生物医学及建筑学得基础研究及运用研究。

3、精度统计三个主要方法及计算原理：⑴某一个坐标方向的中误差，mz ⑵某一方向上点位的平面位置中误差ms ，ms=（mX ²+mY ²）½⑶点位空间位置中误差mT=（mX ²+mY ²+mZ ²）½4、影响近景摄影测量的精度因素：⑴影像获取设备的性能⑵摄影方式⑶控制的质量⑷被测物体的照明状态、标志的设计及使用，及表面处理的水准⑸后续处理硬件软件性能5、近景摄影测量涉及的坐标系：⑴物方空间坐标系 D-XYZ ⑵像方空间坐标系 S-xyz ⑶辅助空间坐标系 S-XYZ6、共线方程的几何意义：描述像点、摄影中心以及物方点位于一条直线上7、近景摄影测量设备类型及各类特点：⑴量测摄影机,特点：机械结构稳固、光学性能好⑵格网测量摄影机，特点：具有量测摄影机的功能，且配有格网⑶半量测摄影机，特点：不具备量测摄影机的功能，但配有改正底片变形的格网⑷非量测摄影机，特点：内部点元素不能记录，光学畸变较大，未采取减少或改正底片变形的措施，并且不具备记载外部空间参数的设备8、立体量测摄影机的定义：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。

9、固态摄影机的特点：⑴全固态化、体积小、重量轻、不受电磁现象干扰⑵像点几何位置精度高，且不会改动⑶可选用不同的固态图形像传感器，以探测不同波长的发光物体⑷生成的视频信号可直接与计算机相联，可成倍的加速摄影测量处理过程 10、近景摄影测量两种基本摄影方式：⑴正直摄影方式⑵交向摄影方式11、摄影条件下精度估算式及推导过程：⑴建立物方坐标系D-XYZ 及像空间坐标系S-xyz⑵介绍以下字母含义：B —摄影基线长；f —主距；p=Bf/H ⑶推导计算：12、超焦距的定义：超焦点的距离，又称为无穷点，用H 表示，H=F ²／KE13、景深得概念：是在给定光圈和模糊圈大小条件下被摄影空间获得清晰的深度范围dpfH BH dH dy f H dp fy f H B H dY dx fH f X f H B H dX ))((1)())()((1)())()((-=+-=+-=fP B H y P B Y x P B X ===景深的计算ΔD=D2-D114、15、16、获得立体像对的方法：⑴移动相机法⑵移动目标法⑶旋转被摄目标法⑷镜面摄影法⑸同一物镜法17、进行被测目标表面处理的目标：保证和提高影像识别与摄影测量量测性能。

近景摄影测量原理近景摄影测量原理什么是近景摄影测量近景摄影测量是一种利用相机拍摄近距离物体的方法来测量其形状、尺寸和位置的技术。

它常用于建筑、工程、文物保护等领域，可以高效且准确地获取物体的三维信息。

摄影测量的基本原理摄影测量基于几何光学原理，通过相机拍摄的影像来还原物体的几何形态。

它的基本原理可以概括为以下几点：1.像素坐标系统摄影测量将相机传感器上的像素与物体的几何点相对应。

每个像素都有唯一的坐标，可以通过相机标定参数将其映射到物体空间中的三维坐标。

2.焦平面相机的像平面与镜头之间有一个均匀分布的焦平面。

焦平面以镜头中心为中心，平行于传感器，用于记录入射光线。

3.相机标定相机标定是摄影测量的基础，它通过测量相机的内外参数来建立像素与物体坐标之间的映射关系。

内参数包括焦距、主点位置等；外参数包括相机在物体坐标系中的位置和姿态。

4.立体视觉利用两个或多个相机同时拍摄同一物体的影像，可以通过立体视觉原理来推导出物体的三维坐标。

立体视觉基于两个影像的视差来还原物体的深度信息。

近景摄影测量流程近景摄影测量的流程可以简化为以下几个步骤：1.摄影计划在开始进行近景摄影测量之前，需要进行摄影计划，确定拍摄的位置、角度和距离等参数，以获得所需的影像内容。

2.相机标定利用相机标定板等工具，对摄影机进行标定，获取相机的内外参数，以建立像素与物体坐标之间的映射关系。

3.影像获取使用相机拍摄物体的多个影像，包括不同角度和距离的影像，以覆盖物体的全貌和细节。

4.立体匹配利用多个影像进行立体匹配，通过视差计算物体的三维坐标。

常用的方法有基于特征点匹配的立体视觉算法。

5.三维重建通过立体匹配得到的三维坐标，进行三维重建和点云生成，以获取物体的真实形态。

应用领域近景摄影测量技术在以下领域有广泛应用：•建筑和工程近景摄影测量可以在建筑和工程项目中用于生成数字模型、量测结构变形、检测施工质量等。

•文物保护近景摄影测量可以用于对文物进行三维数字化保护和虚拟展示，还原文物原貌并进行精细分析。

近景摄影测量技术介绍摄影测量是一种通过摄影设备来获取地面上物体位置、形状和尺寸等信息的测量方法。

近景摄影测量技术，顾名思义，是指在短距离范围内进行摄影测量的一种方法。

本文将对近景摄影测量技术进行介绍，包括其原理、应用范围以及发展趋势。

一、近景摄影测量技术的原理近景摄影测量技术的原理基于摄影测量的基本原理，主要包括影像采集、像点匹配和三维坐标计算三个过程。

首先，影像采集是指使用摄影设备（如照相机或无人机）对目标区域进行拍摄，获取目标区域的影像数据。

这些数据可以通过摄影机的光学镜头或传感器捕获，并转化为数字图像。

其中，近景摄影测量技术常常使用高分辨率的数字相机或者已经预先标定的无人机。

其次，像点匹配是指对采集到的影像进行处理，找到其中的特征点并将其进行匹配。

这个过程需要使用计算机算法来进行，例如特征提取和特征匹配。

通过像点匹配，可以精确地确定同一个物体在不同影像中的位置，为三维坐标计算奠定基础。

最后，三维坐标计算是将匹配的像点转化为真实世界中的三维坐标。

这一过程涉及到摄影测量中的数学和几何转换，通过计算并解算一系列的几何方程，可以确定目标物体在三维坐标系中的位置和形态。

二、近景摄影测量技术的应用范围近景摄影测量技术在诸多领域具有广泛的应用。

下面介绍其中几个典型的应用领域。

1. 地质勘探与矿产资源评估：近景摄影测量技术可以用于对地质构造和地表地貌等进行测量和分析，以提供地质和矿产资源评估的依据。

通过高分辨率的影像数据，可以准确获取地质构造的信息，并研究矿产资源的分布情况和潜力。

2. 建筑与文化遗产保护：近景摄影测量技术可以对建筑物和文化遗产进行高精度的测量和保护。

利用三维坐标计算，可以获取建筑物的尺寸和形态等信息，辅助建筑设计和文物保护工作。

3. 城市规划与土地管理：近景摄影测量技术可以用于城市规划和土地管理。

通过获取城市区域的影像数据和三维信息，可以进行土地利用规划、道路设计和建筑物布局等工作，提高土地利用效率和城市规划的科学性。

近景摄影测量技术的应用指南近景摄影测量技术是指利用计算机视觉和图像处理技术，对靠近摄像机的物体或场景进行测量和分析。

它广泛应用于建筑设计、文物保护、工程测量等领域。

本文将介绍近景摄影测量技术的基本原理和应用指南，希望能为读者提供有益的信息。

一、基本原理近景摄影测量技术的核心原理是基于图像间的几何关系和图像特征提取进行测量。

它利用摄像机的位置和姿态参数与照片中的物体在像素坐标系下的位置关系，通过三角测量和尺度标定，计算出物体的三维坐标。

近景摄影测量技术主要包括三个步骤：图像获取、图像处理和数据分析。

首先，需要通过摄像机获取一系列照片，确保照片中的物体有足够的细节和特征。

然后，将这些照片导入计算机，进行图像处理和特征提取。

最后，根据摄像机的内部参数和外部参数，结合物体在不同照片中的位置比较，计算出物体在三维空间中的位置坐标。

二、应用指南（一）建筑设计与文物保护近景摄影测量技术在建筑设计和文物保护中有着广泛的应用。

通过获取建筑物或文物的照片，并进行测量和分析，可以为设计师和保护者提供宝贵的参考数据。

例如，在建筑设计中，可以测量建筑物的尺寸、形状和位置，为后续的施工工作提供准确的基础。

而在文物保护中，可以通过对文物进行三维建模和仿真，推测出其原貌，并制定科学的保护方案。

（二）工程测量与土地调查近景摄影测量技术在工程测量和土地调查中也发挥着重要的作用。

它可以快速获取大量的测量数据，并且具有高精度和低成本的优势。

在工程测量中，可以对建筑物、道路、桥梁等进行测量和分析。

同时，在土地调查中，可以对地形地貌、水文特征等进行测量和分析。

这些数据可以用于工程设计、规划和环境保护等方面。

（三）无人机摄影测量近景摄影测量技术与无人机技术的结合，为测量工作带来了革命性的变化。

传统的测量工作需要人工进行，工作效率低下且存在安全隐患。

而无人机摄影测量技术可以实现全自动、高效率的测量工作。

通过搭载摄像机的无人机，可以快速获取照片，并进行三维重建和测量。

测绘技术中的近景摄影测量方法近景摄影测量方法是测绘技术中一种重要的测量手段，它通过使用相机捕捉地物的图像，结合测量数据，计算地物的位置、形状和尺寸。

本文将介绍近景摄影测量方法的原理、应用以及未来发展方向。

一、原理近景摄影测量方法依赖于相机与地物之间的几何关系。

当相机拍摄地物图像时，相机光轴与地物交点确定了相机中心，而图像上的地物点与相机中心之间的距离则反映了地物的深度信息。

通过对相机光轴与地物交点的测量，以及对图像上地物点的测量，可以推导出地物的三维坐标。

在具体实施中，首先需要建立相机的内部和外部参数模型。

内部参数模型包括焦距、主点位置等相机内部参数，外部参数模型包括相机姿态和位置等相机外部参数。

然后，在地面上选择一些已知点，通过测量这些已知点在图像上的位置，以及相机和已知点之间的距离，就可以计算出相机的内外参数。

二、应用近景摄影测量方法在测绘领域有着广泛的应用。

首先，它可以用于地形测量。

通过拍摄地面图像，结合高程数据，可以实现对地形的准确测量。

这对于城市规划、环境保护等领域具有重要意义。

其次，近景摄影测量方法可以用于建筑测绘。

通过拍摄建筑物的图像，可以测量建筑物的尺寸、形状等参数。

这对于房地产开发、建筑设计等有着重要的作用。

此外，近景摄影测量方法还可以用于文物保护。

通过拍摄文物的图像，可以实现对文物的三维重建，包括形状、纹理等信息。

这对于文物保护、文物研究等具有重要的价值。

三、未来发展方向近景摄影测量方法在近年来得到了快速的发展，但仍然存在一些挑战和改进的空间。

首先，精度问题是一个需要解决的关键问题。

随着测量需求的增加，对于测量精度的要求也越来越高。

因此，需要研究更精确的参数估计方法，以提高近景摄影测量方法的精度。

其次，数据处理的效率也是一个需要改进的方面。

近景摄影测量方法产生的数据量庞大，需要进行大规模的数据处理。

因此，需要研究高效的数据处理算法，以提高数据处理的速度和效率。

此外，近景摄影测量方法还可以与其他测量技术结合，以实现更全面的测量。

近景摄影测量的原理及其在工程测量中的应用摄影测量是指利用照相机对地面目标进行影像获取和处理，通过测量影像中的对象形状、位置和尺寸等参数，从而获得目标的三维空间坐标和形状信息的方法。

近景摄影测量主要适用于小范围的工程测量任务，如建筑物、道路、桥梁、隧道等的设计、监测和评估等方面。

近景摄影测量的原理基于几何光学和影像处理的技术。

当光线从目标上折射或反射进入照相机镜头时，形成的影像可以通过相机的感光元件（如CCD）记录下来。

影像中的像素点位置和灰度值可以反映目标的形状和纹理特征。

通过对不同视角拍摄的影像进行匹配和分析，可以实现对目标三维空间坐标的计算和测量。

在近景摄影测量中，首先需要对摄影设备进行校准，包括相机的内外参数的测定和标定。

内参数包括焦距、主点位置和畸变等参数，外参数包括相机在空间中的位置和姿态。

校准后，可以采用多张影像拍摄同一目标的方式，通过影像匹配和几何关系恢复的方法，确定目标的三维坐标和形状信息。

近景摄影测量在工程测量中具有广泛的应用。

其中之一是建筑物测量。

传统的测量方法需要在施工过程中使用测量仪器对建筑物进行测量，工作量大且容易受到环境条件的限制。

而采用近景摄影测量可以在建筑物建成后，对其进行全面的测量和评估。

通过拍摄建筑物的影像并进行测量，可以获取建筑物的三维模型、立面图、平面图等信息，同时还可以对建筑物的变形和损坏进行监测和评估。

另外，近景摄影测量在道路和桥梁测量中也有重要的应用。

传统的道路和桥梁测量通常需要在现场布设测量控制点，并使用全站仪等仪器进行测量。

这种方法的精度高，但是工作量大且费时费力。

而采用近景摄影测量可以通过对道路和桥梁的影像进行处理，获取其形状和尺寸等信息。

这种方法不仅可以减轻测量人员的工作负担，还可以提高测量效率和精度。

此外，近景摄影测量还可以用于监测工程的变形和沉降等问题。

通过定期拍摄工程地点的影像，并进行形状和位置的测量比较，可以及时发现工程的变形和沉降等问题，并采取相应的措施进行修复和改进。

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。

LensphotoLensphoto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。

1、近景摄影测量的定义、精度分类以及影响精度的因素定义：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称为近景摄影测量。

估算精度——是在现场工作之前，在近景摄影测量网的设计阶段，根据摄影、控制、网形、设备和一些设计参数的具体情况，按照理论的精度估算式获得。

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——能给出客观精度的指标方法。

一般需要较大量的多余控制。

影响精度的因素1、摄影设备的性能2、摄影方式3、控制的质量4、被测物体照明状态、标志使用等5、后续处理的软件性能2、近景摄影测量应用领域（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3、近景摄影测量常用坐标系物方空间坐标系D-XYZ像空间坐标系S-xyz辅助空间坐标系S-XYZ像平面坐标系o-xy4、内、外方位元素像片的内外方位元素是确定像片（及光束）在物方空间坐标系D-XYZ 中的位置与朝向的要素。

像片内方位元素是恢复摄影时光束形状的要素；像片外方位元素时确定此光束在物方空间坐标系中位置与朝向的要素。

内方位元素由像主点在此框标坐标系内的坐标（x,y),以及主距f 构成。

－ f －焦距，主光轴的长度－ x0、 y0－主点在像面上的位置。

外方位元素有六个：三个外方位直线元素和三个外方位角元素三直线元素：在曝光瞬间投影中心S 在地面选定的空间直角坐标系（物方空间坐标系）中的坐标，常用（Xs ，Ys ，Zs ） 表示。

三个角元素：它是描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素，其中两个角元素用以确定主光轴在物方空间的方向，另一个确定像片在像片面内的方位。

（κωϕ,,）ϕ表示航向角，也称偏角。

摄影方向So在ZSX平面上的投影同ZS轴之间的夹角。

ω表示旁向倾角，也称倾角。

第六章基于共线条件方程 的近景像片处理方法§6.1 概述一、近景摄影测量的三种处理方法1、模拟法近景摄影测量2、解析法近景摄影测量3、数字近景摄影测量其中解析法近景摄影测量按处理方法的原理 又可分为：a.基于共线条件方程的解析处理方法b.基于共面条件方程的解析处理方法c.基于直接线性变换的解析处理方法d.基于其它原理的解析处理方法二、基于共线条件方程的解析处理方法1. 空间后方交会解法（单像空间后方交会 解法、多片空间后方交会解法）2.多片空间前方交会解法3.空间后方交会­­前方交会解法4.光线束解法5.直接线性变换解法§6.2 共线条件方程的像点误差方程一般式ï ï îï ï í ì - + - + - - + - + - - = D + - - + - + - - + - + - - = D + - ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 1 1 1 0 S S S S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y y y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x x x 其中：(x,y ) 为像点在选定的某像片坐标系中 的像点坐标；(x 0,y 0) 为像主点的坐标；一、共线条件方程分析(Δx, Δy ) 为系统误差改正数；a i 、b i 、c i (i=1,2,3)是方向余弦，是外方位 角元素的函数；X S 、 Y S 、 Z S 是摄站在物方空间坐标系中的 坐标，是外方位直线元素；X 、 Y 、 Z 是物点在物方空间坐标系中的坐 标。

f 为摄影机主距；ï ï îï í - + - + - - + - + - - = D + - - + - + - ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y y y Z Z c Y Y b X X a分析共线条件方程，可知1、可解算内方位元素(x 0,y 0, f )­­­­2、可解算外方位元素(X S,Y S, Z S, f,w,k )­­­­空间后方交会、光线束法；直接线性变换空间后方交会、光线束法；直接线性变换ï ï îï í - + - + - - + - + - - = D + - - + - + - ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y y y Z Z c Y Y b X X a5、可解算像点坐标(x ,y )­­­­4、可解算系统误差参数，如畸变系数­­­­用于逆反摄影测量；生成模拟数据空间后方方交会、光线束法；直接线性变换3、可解算物方空间坐标(X ,Y , Z )­­­­空间前方方交会、光线束法；直接线性变换ï ï îï í - + - + - - + - + - - = D + - - + - + - ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y y y Z Z c Y Y b X X a2、共线条件方程像点坐标误差方程一般式ï ï îï ï í ì - + - + - - + - + - - = - - + - + - - + - + - - = - ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 1 1 1 0 S S S S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x xï ï î ï ï í ì + - + - + - - + - + - - = + - + - + - - + - + - - = 0 3 3 3 2 2 2 0 3 3 3 1 1 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y x 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 Sï ï îï ï íì + - = + - = 0 0 yZ Y f y x Z Xf x 其中 X Y Z为物点在像空间坐标系中 的坐标ï ï îï ï íì + - = + - = 0 0 ) ( ) ( y Z Y f y x Z X f x 令ï ï îï í+ - + - + - - + - + - - = - + - + - 03 3 3 2 2 2 3 3 3 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () ( ) ( y 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 S S S S S S S S Sî íì = = ) ( ) ( yy xx îí ì + = + + = + ) ( ) (y d v y x d v x y y x x 观测中有误差平差中存在多余观测值 非线性方程，平差计 算为迭代求解î íì = = ) ( ) ( yy xx ï ï îï í+ - + - + - - + - + - - = - + - + - 03 3 3 2 2 2 3 3 3 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () ( ) ( y 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 S S S S S S S S Sîí ì - - = - -= )] ( [ )] ( [ y y d v x x d v y y x x ú û ù ê ë é - - -ú ú ú ú úú ú ú ú ú ú ú ú ûù ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ë éD D D D D D D D D ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ = ú ûù ê ë é ) ( ) ( 0 0 0 0 y y x x y x f Z Y X y y Z y Y y X y y x Z xY xX x v v S S S SSS S S S y xM L L k w jï ï îï ï íì + - + - + - - + - + - - = + - + - + - - + - + - - = 03 3 3 2 2 2 0 3 3 3 1 1 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () ( ) ( ) ( ) ( ) ( y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y x 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 Sú û ù ê ë é - - -ú ú ú û ù ê ê ê ë é D D D ú ú ú ú ûùê ê ê ê ëé¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ + ú ú ú û ùê ê ê ë é D D D ú ú ú ûù ê ê ê ë é ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ +ú ú ú ú ú ú ú ú ûùê ê ê ê ê ê ê ê ë é D D D D D D ú ú ú ú ûù ê êê ê ëé ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ ¶= ú û ù ê ë é ) ( ) ( 0 0 0 00 0 y y x x y x f y y x y f y y x x xf x Z Y X Z y Yy X y Z x Y xX x Z Y X y y y Z y Y y X y x xxZ x Y x X x v v S S S S S S S S S y x k w j k wj k w jú û ù ê ë é - - -ú ú ú ûù ê ê ê ë é D D Dú û ù ê ë é+ ú ú ú û ù ê ê ê ë é D D D ú û ù ê ë é - - - - - - +ú ú ú ú ú ú ú ú ûù ê ê ê ê ê ê ê ê ë é D D D D D D ú û ù ê ë é= ú û ù ê ë é ) ( ) ( 0 0 29 28 27 19 18 17 23 22 21 13 12 11 26 25 24 23 22 21 16 15 14 13 12 11 y y x x y x f a a a a a a Z Y X a a a a a a Z Y X a a a a a a a a a a a a v v SS S y x k wj V At B X 1CX 2LLCX BX At V - + + = 2 1 其中[ ]Tyx v v V = 为像点坐标观测值改正数向量[ ]TSS S Z Y X t k w j D D D D D D = 为外方位元素改正 数向量ú û ù ê ëé = 26 25 24 23 22 21 16 15 14 13 12 11 a a a a a a a a a a a a A 为外方位元素改正数向量系数矩阵[ ]TZ Y X X D D D = 1 为物方空间坐标改正数向量 ú û ù ê ëé - - - - - - = 23 22 21 13 12 11 a a a a a a B 为物方空间坐标改正数向量系数矩阵[ ] Ty x f X 0 02 D D D = 为内方位元素改正数向量 ú ûùêë é = 29 222719 18 17a a a a a a C 为内方位元素改正数向量系 数矩阵LCX BX At V - + + = 2 1), ( y x[ ] Ty y x x L )( ) ( - - = 为常数项向量LCX BX At V - + + = 2 1 ï ï îï ï íì + - - - - - - - - - - - = + - - - - - - - - - - - = 03 3 3 2 2 2 0 3 3 3 1 1 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y x 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 为像点坐标观测值[ ] )( ), ( y x 为迭代中计算的像点坐标近似值LDX CX BX At V ad - + + + = 2 1 如考虑各类系统误差改正，则误差方程一般 式为其中D 、X ad与选择的数学模型有关。

近景摄影测量技术原理与实践近年来，随着摄影技术的不断发展，近景摄影测量技术逐渐受到人们的关注和应用。

它以摄影为手段，通过对近景影像进行测量和分析，可以获取物体的三维空间坐标和几何形状等关键信息。

本文将介绍近景摄影测量技术的原理与实践，并探讨其在工程、建筑、文化遗产保护等领域中的应用。

一、近景摄影测量技术的原理近景摄影测量技术的原理主要基于成像原理和几何测量原理。

首先，摄影机在拍摄物体时，光线经过镜头成像到影像平面上，形成二维的影像。

然后，通过对影像进行处理和解析，可以获取到物体的三维信息。

成像原理是近景摄影测量技术的基础，它关注的是摄影机、镜头和影像平面之间的关系。

在近景摄影测量中，为了获得准确的影像数据，需要使用高分辨率的相机和适当的镜头。

同时，摄影机的内部参数也是十分重要的，包括焦距、感光元件尺寸等。

只有准确把握这些参数，才能保证影像的准确性。

几何测量原理也是实现近景摄影测量的关键。

在获取到影像数据之后，需要进行几何校正和测量处理。

几何校正主要包括畸变校正、外方位元素的解算和内方位元素的解算等。

通过这些校正和解算步骤，可以消除影像中的畸变和误差，得到精确的影像配准结果。

二、近景摄影测量技术的实践近景摄影测量技术的实践主要包括影像获取、几何校正和数据处理等步骤。

影像获取是整个过程的第一步，需要在特定的条件下进行拍摄。

一般来说，需要选择合适的天气、光照和拍摄角度等因素，以获得清晰、准确的影像数据。

同时，在拍摄过程中，还需要注意避免因风吹动等原因导致影像模糊。

几何校正是实现近景摄影测量的重要环节。

畸变校正是其中的关键步骤，它可以消除由于镜头畸变带来的影像失真。

常用的畸变校正方法有基于校正板的方法和基于数学模型的方法等。

在进行几何校正之后，还需要根据已知控制点的坐标来解算影像的外方位元素和内方位元素。

通过这些步骤，可以将影像与真实世界建立起准确的对应关系。

数据处理是整个近景摄影测量过程的最后一步。

在几何校正之后，需要对影像进行配准和测量处理。

近景摄影测量技术的操作流程与精度评定摄影测量技术是一种通过摄影测量仪器和设备对地面物体进行测量和分析的技术手段。

它广泛应用于地质勘测、地理信息系统、城市规划、环境监测等领域。

本文旨在介绍近景摄影测量技术的操作流程和精度评定方法。

一、摄影测量技术的操作流程近景摄影测量技术的操作流程主要包括：1. 摄影测量前的准备工作：包括选择合适的摄影测量设备、选择拍摄点位和确定控制点等。

2. 摄影测量数据的采集：根据预定的拍摄点位，使用摄影测量设备进行数据采集。

可以使用全站仪等设备辅助测量控制点的坐标。

3. 摄影测量数据的处理：将采集到的摄影测量数据导入计算机软件进行处理。

首先进行镜头校正，消除镜头畸变。

然后提取特征点，用于相对定向和绝对定向。

4. 相对定向：通过对特征点的测量和分析，确定各个照片之间的相对位置关系，建立起相对坐标系。

5. 绝对定向：将相对坐标系与已知地理坐标系进行配准，确定照片上的每个点在地理坐标系中的坐标。

6. 三维重建：根据相对定向和绝对定向的结果，进行三维模型的重建。

可以利用数字表面模型（DSM）和数字地面模型（DTM）进行地形表面的建模和分析。

7. 精度评定：使用不同的评定方法对摄影测量结果进行精度评定，以确保测量结果的可靠性和准确性。

二、摄影测量技术的精度评定方法近景摄影测量技术的精度评定是保证测量结果可靠性的重要环节。

根据国际测量学会（ISPRS）制定的标准，可以使用以下几种方法进行精度评定。

1. 接地控制点比对法：将测量的控制点与已知的地面控制点进行比对。

通过计算控制点的平均误差和均方根误差（RMSE，Root Mean Square Error）来评估测量结果的精度。

2. 物方控制点比对法：在摄影测量中，可以选择一些物体上的控制点，通过与实际物体的测量结果进行比对，评定测量结果的精度。

3. 自由空间均匀分布点平差法：通过选取一系列自由空间均匀分布的点，进行均方根误差的计算，评估摄影测量结果的精度。

近景摄影测量1.近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）是摄影测量与遥感（Photogrammetry & Remote Sensing）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、工业摄影测量和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、数字影像处理方法相同；某些内业摄影测量仪器的使用。

不同点：1）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。

2）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3）目标物纵深尺寸与摄影距离比不同。

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（包括多重交向摄影方式）5）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6）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7）近景摄影测量适合动态目标。

3. 现有三维测量技术：1)基于测距测角的工程测量；2）基于全球定位系统GNSS的方法；3）三坐标量测仪；4）光截面摄影测量技术；5）基于磁力场的三维坐标测量技术；6）基于三维激光扫描技术的方法；7）基于光干涉原理的测量技术；8）全息技术；4. 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。