空间后方交会的直接解
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空间后方交会的解算一. 空间后方交会的目的摄影测量主要利用摄影的方法获取地面的信息,主要是是点位信息,属性信息,因此要对此进行空间定位和建模,并首先确定模型的参数,这就是空间后方交会的目的,用以求出模型外方位元素。
二. 空间后方交会的原理空间后方交会的原理是共线方程。
共线方程是依据相似三角形原理给出的,其形式如下111333222333()()()()()()()()()()()()A S A S A S A S A S A S AS A S A S A S A S A S a X X b Y Y c Z Z x f a X X a Y Y a Z Z a X X b Y Y c Z Z y f a X X a Y Y a Z Z -+-+-=--+-+--+-+-=--+-+-上式成为中心投影的构线方程,我们可以根据几个已知点,来计算方程的参数,一般需要六个方程,或者要三个点,为提高精度,可存在多余观测,然后利用最小二乘求其最小二乘解。
将公式利用泰勒公式线性化,取至一次项,得到其系数矩阵A ;引入改正数(残差)V ,则可将其写成矩阵形式:V AX L =-其中111333222333[,]()()()()()()()()()()()()()()Tx y A S A S A S x A S A S A S A S A S A S y A S A S A S L l l a X X b Y Y c Z Z l x x x fa X X a Y Y a Z Z a X Xb Y Yc Z Z l y y y fa X X a Y Y a Z Z =-+-+-=-=+-+-+--+-+-=-=+-+-+- 则1()T T X A A A L -=X 为外方位元素的近似改正数,由于采用泰勒展开取至一次项,为减少误差,要将的出的值作为近似值进行迭代,知道小于规定的误差三. 空间后方交会解算过程1. 已知条件近似垂直摄影00253.24mmx y 0f ===2. 解算程序流程图MATLAB 程序format long;s1=xlsread('data.xls');%读取数据a1=s1(1:4,1:2);%影像坐标b1=s1(1:4,3:5);%地面摄影测量坐标a2=s1.*10^-3;%影像坐标单位转化j1=a2(1,:)-a2(2,:);j2=j1(1,1)^2+j1(1,2)^2;lengh_a1=sqrt(j2); %相片某一长度j1=b1(1,:)-b1(1,:);j2=j1(1,1)^2+j1(1,2)^2;lengh_b1=sqrt(j2); %地面对应的长度m=lengh_b1/lengh_a1;%求出比例尺n0=0;p0=0;q0=0;x0=mean(b1(:,1));y0=mean(b1(:,2));f=153.24*10^-3;z0=m*f;x001={x0,x0,x0,x0};X0=cell2mat(x001)';y001={y0,y0,y0,y0};Y0=cell2mat(y001)';z001={z0,z0,z0,z0};Z0=cell2mat(z001)';%初始化外方位元素的值aa1=cos(n0)*cos(q0)-sin(n0)*sin(p0)*sin(q0);aa2=-sin(q0)*cos(n0)-sin(n0)*sin(p0)*cos(q0);aa3=-sin(n0)*cos(p0);bb1=sin(q0)*cos(p0);bb2=cos(q0)*cos(p0);bb3=-sin(p0);cc1=sin(n0)*cos(q0)+sin(p0)*cos(n0)*sin(q0);cc2=-sin(n0)*sin(q0)+sin(p0)*cos(q0)*cos(n0);cc3=cos(n0)*cos(p0);%计算改正数XX1=aa1.*(b1(:,1)-X0)+bb1.*(b1(:,2)-Y0)+cc1.*(b1(:,3)-Z0); XX2=aa2.*(b1(:,1)-X0)+bb2.*(b1(:,2)-Y0)+cc2.*(b1(:,3)-Z0); XX3=aa3.*(b1(:,1)-X0)+bb3.*(b1(:,2)-Y0)+cc3.*(b1(:,3)-Z0); lx=a1(:,1)+f.*(XX1./XX3);ly=a1(:,2)+f.*(XX2./XX3);l={lx',ly'};L=cell2mat(l)';%方程系数A=[-3.969*10^-5 0 2.231*10^-5 -0.2 -0.04 -0.06899;0 -3.969*10^-5 1.787*10^-5 -0.04 -0.18 0.08615;-2.88*10^-5 0 1*10^-5 -0.17 0.03 0.08211;0 -2.88*10^-5 -1.54*10^-5 0.03 -0.2 0.0534;-4.14*10^-5 0 4*10^-6 -0.15 -7.4*10^-3 -0.07663;0 -4.14*10^-5 2.07*10^-5 -7.4*10^-3 -0.19 0.01478;-2.89*10^-5 0 -1.98*10^-6 -0.15 -4.4*10^-3 0.06443;0 -2.89*10^-5 -1.22*10^-5 -4.4*10^-3 -0.18 0.01046];%L=[-1.28 3.78 -3.02 -1.45 -4.25 4.98 -4.72 -0.385]'.*10^-2; %第一次迭代X=inv(A'*A)*A'*L;3.结果X=1492.41127406195-554.4015671761941425.68660973544-0.0383847815608609 0.00911624039769785 -0.105416434087641S=1492.41127406195-554.401567176194 1425.68660973544 38436.9616152184 27963.1641162404-0.105416434087641。
单像空间后方交会名词解释
单像空间后方交会是摄影测量学中的一个重要概念,它是指利用单个影像进行地物测量和定位的方法。
在单像空间后方交会中,通过对单张影像进行分析,可以确定地面上物体的位置和形状。
这个过程涉及到对影像中的特征点进行识别和匹配,然后利用相机内外参数以及影像上的像点坐标来计算地物的三维坐标。
单像空间后方交会的过程包括以下几个步骤,首先是对影像进行预处理,包括去畸变、影像配准等操作;然后是特征点的提取和匹配,这一步是通过计算机视觉算法来实现的,可以利用角点、边缘等特征来进行匹配;接下来是相机内外参数的标定,这一步是为了将像素坐标转换为实际世界坐标而进行的;最后是利用已知的相机参数和像点坐标来计算地物的三维坐标。
单像空间后方交会在航空摄影、遥感影像解译和地图制图等领域有着广泛的应用。
它可以通过对单张影像的处理,实现对地物的测量和定位,为地理信息系统和地图制图提供了重要的数据基础。
同时,随着计算机视觉和图像处理技术的不断发展,单像空间后方交会的精度和效率也在不断提高,为各种应用领域提供了更加可靠和精确的地物信息。
单向空间后方交会名词解释
单向空间后方交会是指在测量学中用于确定目标位置的一种方法。
它通常用于地理测量、导航和航空航天领域。
在这种方法中,
通过测量目标物体在不同位置的角度和距离,然后利用三角测量原
理来计算目标物体的位置坐标。
这种方法需要至少两个观测点,每
个观测点都测量目标物体与自身的角度和距离,然后通过三角计算
来确定目标物体的位置。
这种方法通常用于需要测量远距离目标位
置的情况,例如在航空航天领域中用于确定飞行器或卫星的位置。
单向空间后方交会方法的优点之一是可以通过简单的测量手段
来确定目标位置,而不需要直接测量目标物体与观测点之间的距离。
这使得它在某些情况下比其他测量方法更为实用和经济。
然而,这
种方法也有一些局限性,例如需要准确的角度测量和观测点之间的
相对位置确定等要求。
同时,由于测量误差的累积,可能会对最终
的位置计算结果产生一定的影响。
总的来说,单向空间后方交会是一种常用的测量方法,它通过
角度和距离测量来确定目标位置,适用于需要测量远距离目标位置
的情况。
然而,在实际应用中需要注意测量精度和误差控制等因素,以确保最终计算结果的准确性。
摄影测量学习题一、名词解释:1、摄影测量学: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×3、景深:光于点A,但在远景B和近景C之间这一段间隔内所有景物,在像面上仍可认为获得了清晰的构像。
此时,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×6、视场角×7、像场×8、像场角×9、反差系数×10、感光度×11、航向重叠(p):沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区.12、旁向重叠(q):两相邻航带摄区之间的重叠。
13、摄影基线(B):相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线.14、透视旋转定律×15、内方位元素:确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。
包括像主点在像片框标坐标系中的x0 坐标、y0和像片主距f。
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,亦即摄影光束空间位置和姿态的数据。
17、航向倾角×18、旁向倾角×19、像片旋角×20、倾斜误差:因像片倾斜引起的像点位移.21、投影差:因地形起伏引起的像点位移。
22、摄影比例尺:构像比例尺:航摄像片上某一线段构像的长度与地面上相应线段水平距离之比.23、像片控制点:测定了地面坐标的像点24、像片判读×25、左右视差26、上下视差27、核点:基线延长线与左、右像片的交点k1、k2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S1S2与任一地面点A所作的平面W A,称为点A的核面。
30、投影基线:将摄影B缩小到若干分之一作为投影基线b.31、像片基线32、解析空中三角测量:是将建立的投影光束、单元模型或航带模型以至区域模型的数学模型,根据少量地面控制点,按最小二乘法原理进行平差计算,解求出各加密点的地面坐标。
相片的空间后方交会解算-回复相片的空间后方交会解算是大地测量学中的一种测量方法,用来确定摄影测量中的相片位置和相对方位。
这种解算方法非常重要,可以用于制图、地形分析、地貌研究等各种大地测量的应用中。
下面将逐步回答关于相片的空间后方交会解算的问题,希望能够对你有所帮助。
首先,什么是相片的空间后方交会解算呢?相片的空间后方交会解算是指通过观测相片上的像点所对应的地面点的坐标,以及摄影测量的外方位元素(包括摄影基线的长度和方向,摄影机的姿态等),通过一系列的计算方法,确定相片所拍摄的地面点的坐标。
通过这种方法,可以将相片的像点坐标转化为地面点的坐标,从而达到控制相片位置的目的。
接下来,相片的空间后方交会解算有哪些步骤?相片的空间后方交会解算包括以下几个基本步骤:1. 外方位元素的确定:首先需要确定摄影测量中的外方位元素,包括摄影基线的长度和方向,摄影机的姿态等。
这些元素是解算相片空间位置的基础,可以通过测量方法或者其他数据源来确定。
2. 像点的测量:接下来需要对相片上的像点进行测量,确定其位置。
通常使用特定的测量设备,如数字化扫描仪或者像片投影仪,将像点的坐标测量出来。
3. 标定元素的确定:在解算之前,还需要确定相机的内方位元素,包括主距、畸变系数等。
这些元素可以通过相机的标定或者其他方法来确定。
4. 空间后方交会解算:有了上述的基本数据,就可以进行空间后方交会的计算了。
首先,根据已知的外方位元素和内方位元素,将像点的像平面坐标转化为物方空间坐标。
然后,利用解析几何的方法,以及已知的地面控制点坐标,通过空间交会的原理,求解出未知点的坐标。
最后,通过检核和精度评定来评估解算结果的可靠性。
以上就是相片的空间后方交会解算的基本步骤。
相片的空间后方交会解算在大地测量学中有着广泛的应用。
它可以用于测绘制图,制作数字地面模型,地形分析等各类应用。
它还可以应用于地貌研究,通过对不同时间段拍摄的相片进行空间后方交会解算,可以观察地形变化和地表运动等现象。
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, a= 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 0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 °,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••、像片旋角-■■) 共线条件方程(摄影中心、像点、地面点)] f a i ( X - X s ) + b i (Y —Y s ) + 5( Z - Z s ) x — _ f a 3( X -X s )+b 3(Y —Ys ) + c 3(Z — Z s )_fa 2( X - X s ) 6(Y -Y s ) C 2( Z - Z s ) 一-a 3( X - X s )b s (Y -Y s ) C 3( Z - Z s ) 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地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同,像片上任何一点都存在像点位移 物镜畸变、大气折光、地球曲率及底片变形等一些因素均会导致像点位移航摄像片:中心投影,平均比例尺,影像有变形,方位发生变化地形图:正射投影,比例尺固定,图形形状与实地完全相似,方位保持不变在表示方法上:地形图是按成图比例尺,用各种规定的符号、注记和等高线表示地物地貌;航片则是通过影像的大小、形状和色调表示。
一、名词解释:1、摄影测量学:对研究的对象进行摄影,根据所获得的构象信息,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、解析空中三角测量:用计算的方式,根据量测的像点坐标和少量的控制点,采用较严密的数学公式,利用最小二乘原理,在计算机上解求测图所需控制点的平面坐标和高程.3、数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算计算机技术,数字影像处理,影像匹配,模拟识别等多学科的理论与方法,提取所摄对象,用数字方式表达几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。
4、空间前方交会:由立体像对的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点坐标的方法.5、单向空间后方交会:利用航片上三个以上的像点坐标及相应的地面控制点坐标计算像片外方位元素的工作。
6、影像匹配:利用两个影像信号相关的函数,评价它们之间的相似性,以确定同名像点的过程。
7、数字影像匹配:用数字计算的方法对立体像对经数字化后所取得的灰度值,通过相关函数,探求左右影像的相似程度,以确定同名像点。
8、像片解析:利用数学分析的方法,研究被摄景物的成像规律,根据像片上的影像与所摄物体之间的数学关系式,从而建立起的像点与物点的坐标关系式。
9、双向解析摄影测量: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.光束法:用已知的少数控制点以及待求的地面点,在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和待定点的坐标,俗称一步定向法.10、摄影基线:航线方向相邻两个摄站点间的空间距离。
11、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张相片的相对位置。
12、绝对定向:用已知的地面控制点确定相对定向所建立的立体几何模型的比例尺和空间方位。
解析法绝对定向:利用已知的地面控制点,从绝对定向的关系式出发,解求七个绝对定向元素。
《摄影测量》课程期末统一考试题(卷)[B]一、名词解释(20分,每个4分)1、单片空间后方交会:在摄影之后,利用一定数量的地面控制点,根据共线方程条件方程式反求像片的外方位元素。
P502、同名核线:同一核面与左、右两像片相交的两条核线称为同名核线。
P723、影像匹配:4、影像的外方位元素:在恢复内方位元素(即恢复了摄影光束)的基础上,确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数,称为外方位元素,一张像片的外方位元素包括六个参数,其中三个是直线元素,用于描述摄影中心的空间坐标值;另外三个是角元素,用于描述像片的空间姿态。
P375、解析相对定向:根据同名光线对对相交这一立体像对对内在的几何关系,通过测量的像点坐标,用解析计算的方法解求相对定向元素,建立于地面相似的立体模型,确认模型点的三维坐标。
P77(相对定向与像片的绝对位置无关,不需要地面控制点)二、填空题(20分,每空1分)1、表示航摄像片的外方位角元素可以采用、和三种转角系统。
2、航摄像片是所覆盖地物的中心投影投影,地形图是所表示内容的正射投影投影。
3、摄影测量加密按数学模型可分为航带法、独立模型法和光束法三种方法。
4、摄影测量中常用的坐标系有像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、摄影测量坐标系、地面摄影测量坐标系和地面测量坐标系。
5、要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系,最少需要个和个地面控制点。
6、摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
三、简答题(30分)1、请说明实现自动相对定向的方法原理和关键技术2、什么是数字高程模型?并说明DEM的几种常用的表示形式及特点。
四、综合题(30分)1、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,说明式中各符号的意义,用图示意航摄像片的内、外方位元素,并简要叙述以上方程在摄影测量中的主要用途。
2、简述一种框幅式航空影像制作其核线影像的方法。
单像空间后方交会测绘学院 成晓倩1 概述1.1 定义利用一定数量的地面控制点和对应像点坐标求解单张像片外方位元素的方法称为空间后方交会。
1.2 所需控制点个数与分布共线条件方程的一般形式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+-+--+-+--=--+-+--+-+--=-)()()()()()()()()()()()(33322203331110S 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 x (1)式中包含有六个外方位元素,即κωϕ、、、、、S S S Z Y X ,只有确定了这六个外方位元素的值,才能利用共线条件方程真正确定一张像片的任一像点与对应地面点的坐标关系。
个数:对任一控制点,我们已知其地面坐标)(i i i Z Y X 、、和对应像点坐标)(i i y x 、,代入共线条件方程可以列出两个方程式,因此,只少需要3个控制点才能解算出六个外方位元素。
在实际应用中,为了避免粗差,应有多余检查点,因此,一般需要4~6个控制点。
分布:为了最有效地控制整张像片,控制点应均匀分布于像片边缘,如下图所示。
由于共线条件方程是非线性的,直接答解十分困难,所以首先将共线方程改化为线性形式,然后再答解最为简单的线性方程组。
2 空间后方交会的基本思路分布合理 分布合理 分布不合理2.1 共线条件方程线性化的基本思路在共线条件方程中,令)()()()()()()()()(333222111S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z Z c Y Y b X X a Y Z Z c Y Y b X X a X -+-+-=-+-+-=-+-+-= (2) 则共线方程变为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-ZY fy y Z Xf x x 00 (3) 对上式两侧同乘Z ,并移至方程同侧,则有⎩⎨⎧=-+=-+0)(0)(00Z y y Y f Z x x X f (4) 令⎩⎨⎧-+=-+=Zy y Y f Fy Zx x X f Fx )()(00 (5) 由于上式是共线方程的变形,因此,Fy Fx 、是κωϕ、、、、、S S S Z Y X 的函数。
第一讲:1、摄影测量:摄影测量是利用摄影机或其他的遥感器采集被测对象的图像信息,经过加工处理和分析,获取有价值的可靠信息的理论和技术。
2、几何定位:几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。
3、影像解译:影像解译就是确定影像对应地物的性质。
4、平板摄影测量:利用几何测量原理从地面摄影像片中提取地物间的关系。
第二、三、五讲:1、框标:设置在摄影机焦平面(承影面)上位置固定的光学机械标志,用于在焦平面上(亦即像片上)建立像方坐标系。
2、框标平面:贴有框标记号的物镜焦平面,称为框标平面。
3、胶片分辨率:是在显微镜下观察时,测试图像上刚好能分辨的线条中心到中心距离(单位为mm)的倒数,单位是线对/毫米。
4、瞬时视场角(IFOV- instantaneous field of view):指数字影像上一个单元的像元相对于摄影中心的张角范围。
(毫弧度mrad)5、地面采样距离(GSD-ground sample distance)或地面像元分辨率:数字影像上一个像元所对应的地面覆盖范围就是数字影像中能够分辨的地面的最小面积。
6、空中摄影:空中摄影就是从空中一定高度上摄取地面物体影像的过程。
7、平行投影:投射线互相平行的投影,叫做平行投影。
8、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,叫做中心投影。
9、阴位:投影中心位于物和像之间。
阳位:投影中心位于物和像同侧。
10、合点:空间有一组不与承影面平行的平行直线,由过投影中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影面的交点,称为合点。
11、透视变换:两个平面之间的中心投影变换,称为透视变换。
在透视变换的情况下,投影中心称为透视中心,像点也称为透视,物点称为投影。
12、像片的内方位元素:投影中心对航摄像片的相对位置叫做像片的内方位,确定内方位的独立参数叫做内方位元素。
13、像片的外方位元素:确定像空系(或摄影光束)在地辅系中位置和方向的元素叫做航摄像片的外方位元素。
数字摄影测量学习题与参考答案一、名词解释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、计算机辅助测图(机助测图)以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存贮、处理与显示。
3、影像的颗粒噪声:采用摄影方式获得光学影像,由于卤化银颗粒的大小和形状以及不同颗粒状曝光与显影中的性能都是一些随机因素,这就形成了影像的颗粒噪声。
4、Shannon 采样定理:当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时,l f x 21≤∆根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。
称fl 为截止频率或Nyquist频率。
5、影像灰度的量化:是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。
6、比特分割就是将量化后的数据分成不同的比特位, 依次取出某一比特位上的值(0或1)或形成二值图像。
在每个比特位上交替地以黑白标记表示0和1。
7、影像分割将一幅影像划分为互不重叠的一组区域的过程,它要求得到的每个区域的内部具有某种一致性或相似性,而任意两个相邻的区域则不具有此种相似性。
8、分频道相关:先对原始信号进行低通滤波,进行粗相关,将其结果作为预测值,逐渐加入较高的频率成分,在逐渐变小的搜索区中进行相关,最后用原始信号,以得到最好的精度。
9、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。
10、多测度(多重判据)影像匹配利用多个匹配测度进行判别,当满足所有条件时,才认为是同名影像。
11、影像匹配:12、彩色变换:是指将红、绿、蓝系统表示的图像变换为用强度、色度、饱和度系统表示的图像的处理方法。
13、图像的复合(融合)Image Fusion将多元信道所采集的关于同一目标的图像经过一定的图像处理,提取各自信道的信息,最后综合成统一图像或综合图像特征以供观察或进一步处理。
一、名词1.数字摄影测量:是基于摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论方法,从影像中提取所摄对象用数字表达方式表达的几何和物理信息的摄影测量分支学科。
2.影像数字化测图(数字摄影测量):是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理,由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息的自动提取。
3.图板定向:目的是建立空间坐标系与绘图坐标系之间的变换关系4.裁剪:所有图形必须绘在轮廓线之内,或是一定范围的区域不允许一部分图形被绘出,前者称为窗口外裁剪,后者称为窗口内裁减。
5.DTM6.DEM7.DHM8.不规则三角网:9.数字影像:数字影像是一个灰度矩阵,矩阵的每个元素是一个灰度值,对应着光学影像或实体的一个微小区域,称为像元。
各像元的灰度值代表其影像经采样和两伙了的“灰度级”。
10.数字影像量化:影响的灰度量化是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。
11.影像重采样:当欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g(x,y)的数值时就需要进行内插,此时称为重采样,即在原采样的基础上再进行一次采样。
12.数字影像的内定向:为了从数字影像中提取几何信息,必须建立数字影像中的像元素与所摄物体表面相应的点之间的数学关系。
13.*空间后方交会的直接解:(空间后方交会即由物方已知若干控制点以及相应的像点坐标,解求摄站坐标与影像的方位。
)空间后方交会必须已知方位元素的初始值,进行迭代解算,而摄影测量影像没有物方坐标方位初始值,必须建立新的空间后方交会的直接解法14.核线:核面与影像面交线称为~~。
(同名像点必定在同名核线上)15.比特分割:就是用于确定哪几位比特是信号,哪几位是噪声。
就是将量化后的数据分成不同的比特位,依次取出某一比特上的值(0或1)形成二值图像。
16.特征:影像灰度曲面的不连续点。
17.线特征:是指影像的“边缘”与“线”18.影像分割:~就是将影像分割成若干个子区域,每个子区域都有一定的均匀性质,对应于某一物体或物体的某一部分。
名词解释:遥感的概念:从远处探测、感知物体或事物的技术。
即不直接接触物体本身,从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息,经过信息的传输及其处理分析,来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。
摄影测量:传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄影的像片/图像,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立体像对:相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。
像片比例尺:航空象片上某一线段长度与地面相应线段长度之比,称为象片比例尺摄影物镜:相机上由凸透镜或凹凸透镜组合成的精密光学成像系统。
光圈:控制物镜进光面积的可变光阑快门:控制曝光时间的装置。
快门速度t:快门从开启到关闭所经历的时间曝光量:感光材料所受辐射光量的多少景深:景深指被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。
(物方能够清晰成像的一段物距)框标:设置在摄影机焦平面(承影面)上位置固定的光学机械标志,用于在焦平面上(亦即像片上)建立像方坐标系。
框标的形式有机械框标和光学框标。
航摄倾角(像片倾角):摄影主光轴与铅垂方向的夹角。
航高:摄影机相对某一水准面的高度。
相对航高:摄影机相对某一基准面的高度。
(通常基准面取测区地表平均高程平面,H=mf)绝对航高:摄影机相对平均海水面的高度象主点(O):航空摄影机主光轴SO与象面的交点,称为象主点。
象底点(n):通过镜头中心S的铅垂线(主垂线)与象面的交点,称为象底点。
等角点(c):主光轴与主垂线的夹角是象片倾斜角α,象片倾斜角的分角线与象面的交点为等角点。
主纵线与主横线:包含主垂线与主光轴的平面称为主垂面,主垂面与象面的交线VV称为主纵线,它在象片上是通过象主点和象底点的直线。
与主纵线垂直且通过象主点的直线hoho,称为主横线。
主纵线与主横线构成象片上的直角坐标轴。
等比线:通过等角点且垂直与主纵线的直线hchc称为等比线。
在水平象片上,象主点、象底点和等角点重合,主横线和等比线重合像点位移:像片上的实际像点与其理想状况下的像点间产生的点位差异像片纠正: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。
空间后方交会的直接解
空间后方交会,即由物方已知若干个控制点以及相应的像点坐标,解求摄站的坐标与影像的方位,这是一个摄影测量的基本问题。
通常采用最小二乘解算,由于原始的观测值方程是非线性的,因此,一般空间后方交会必须已知方位元素的初值,且解算过程是个迭代解算过程。
但是,在实时摄影测量的某些情况下,影像相对于物方坐标系的方位是任意的,且没有任何初值可供参考。
这时常规的空间后方交会最小二乘算法就无法处理,而必须建立新的空间后方交会的直接解法。
直接解法的基本思想是将它分成两步:先求出三个已知点i P 到摄站S 的距离i S ;然后求出摄站S 的坐标和影像方位。
物方一已知点()i
i
i
i
,Z ,Y X P 在影像上的成像()i
i
i
,y x p ,根据影像已知的内方位元素()0
,y f,x 可求得从摄站()S
S S S ,Z ,Y X 到已知点i P 的观测方向i
,βαi 。
()
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬⎫-+-=
-=2
020
tan tan x x f y y βf x x αi i i i i (1)
距离方程组可以写成如下形式:
⎪⎭
⎪⎬⎫
=+++=+++=+++020202312
1133123232
3322322122
2211221b x x x a x b x x x a x b x x x a x (2)
其中()j ;i ,,i,j S ,b a ij
ij
ij
ij
≠===321cos ϕ。
因此,解算摄站S 到三个
控制点的距离问题,被归结为解算一个三元二次联立方程组的问题。
这个方程组的解算方法选用迭代法。
迭代计算公式可写成:
()()() ,,,K Ab Aa x K K 2101=+=+
(3)
其中,
[
]T
S F S F S F a 231
312
23
232
12
12=
()
()
()
(
)
()
()
(
)
()
()
(
)[
]T
2K 1
K 3
312
K 3
K 2
232
K 2
K 1
12K S S G S S G S S G b
------=
()()
()
()
[
]
T
K K K K S S S x 2
322
2
1=
⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=111111111---A
⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛=
2sin 21
22ij ij F ϕ
ij ij ij F G ϕcos 22=
因此,距离的初值,即当0=K 时,
Aa x =0
()
()2
0i
0i
S S =
()
()
()
(
)
()
()
(
)
()
()
(
)[
]T
201
03
312
03
02
232
02
01
120S S G S S G S S G b
------=
代入(2-24)式进行迭代。
解求摄站坐标与影像方位元素时引入辅助参数u,v,w 后,构成6个线性方程组
⎥⎥
⎥
⎥⎥
⎥
⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢
⎢⎢
⎢
⎢⎢
⎢⎣
⎡
-++--+-++--+=⎥⎥
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡w v u c b a X βα-S Y βαS X βαS Z β-S Y βα-S Z βS X βα-S Y βαS X βαS Z β-S Y βα-S Z βS -Z βS -Y βαS -X βαS -Z βS -Y βαS -X βαS 1000
cos sin cos sin 010cos sin 0sin 001cos sin sin 01000
cos sin cos sin 010cos sin 0sin 001cos sin sin 0sin cos sin cos cos sin cos sin cos cos 333333332
22222222222
22111111111
111111111111133322222222
11111111111
(4)
解算上面联立方程组,即可解得旋转矩阵中三个参数a,b,c 与三个辅助坐标参数u,v,w 。
根据
⎥⎥
⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡S S S Z Y X a b a c b c w v u 111
(5)
可求得摄站点S 的坐标,即
⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢
⎢⎣⎡+-+++--+++++=⎥⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡w v u c a bc b ac a bc b c ab b ac c ab a c b a Z Y X S S S 22
222211111 (6)。