第2章 近景摄影测量的摄影设备

近景摄影测量实习讲义武汉大学遥感信息工程学院2009年10月目录实习一数码相机摄影实习二像点坐标量测实习三单像空间后方交会解算实习四直接线性变换(DLT)解算实习五“南海观音”模型摄影测量内业处理附录实习报告封面及撰写内容实习一 数码相机摄影一、 目的1． 为后续的摄影测量解析处理提供质量合格的立体像对；2． 了解所用数码相机的特点及使用；3． 学习获取立体像对的方法。

二、 器材及摄影目标1． 器材使用Canon EOS450D 型单反数码相机，配18～55变焦镜头，CCD 芯片大小为22.2mm ×14.8mm ，影像分辨率设定为4272×2848pixel ，像元大小约为m 1966.5，SD 存储卡，读卡器。

2． 摄影目标遥感信息工程学院近景摄影实验室内的高精度三维控制场，如图1-1所示；摄影时建议使用30mm 焦距，以便使视场较大，拍摄范围广。

三、 摄影组织安排每两个同学组成一组，根据所学的理论知识，选择合适的摄站位置，按交向摄影方式或正直摄影方式拍摄室内高精度三维控制场。

注意不要使吊杆互相遮挡。

SD 卡存满后将各自拍摄的影像导入计算机，以备使用。

图1-1实习二像点坐标量测一、目的量测所拍摄的高精度室内三维控制场中控制点的像点坐标，为后续摄影测量解析处理准备计算数据。

二、仪器设备1．1818型立体坐标量测仪2．计算机（安装有Photoshop软件及专用像点量测程序）三、步骤1．使用1818型立体坐标量测仪采用P31型量测摄影机所拍摄的控制场像片，采用单片量测的方式。

量测顺序为5个框标—>20个控制点的坐标仪坐标，并记录。

测量前将坐标仪安置在零位置，以保证量测时的行程。

注意像片药膜的方向，以保证坐标仪目镜中所看到的影像为正像；注意切准像点时按同一个方向，以消除隙动差。

2．使用Photoshop软件采用数码相机所拍摄的控制场影像，使用Photoshop的坐标量测功能，人工逐点量测30个同名控制点的影像坐标（两个同学一组），并记录。

近景摄影测量粗整理（题都是文字性质的，不会有公式推导，多是概念性的问题，要了解各个量的定义）第一章：绪论1、什么是近景摄影测量:摄影测量学科的一个分支。

由摄影手段获取景物的影像，并通过获取的影像以确定该景物中目标的空间位置、几何形状、运动姿态的测量技术。

2、近景摄影测量与航空摄影测量的比较 :（1）摄影距离大于300m 的摄影测量称为航空摄影测量，反之为近景摄影测量；(2)空间分辨率:航空摄影测量，飞行高度 305 m，焦距 153mm 量测相机，得到 1 : 2000 影像，空间分辨率为 5cm;近景摄影测量，有摄像设备和平台的多样性，从理论上可以得到无限的空间分辨率；3、近景摄影测量的应用（分类）：(1)建筑摄影测量：可用于建筑、古代遗迹的等值线图、立面图、平面图的制作及其三维重建和复制；各类建筑物的变形观测等。

(2)工业摄影测量：可用于汽车外壳形状的测定，大型机械部件加工质量和装配质量的检查，工厂、矿山、道（铁）路、桥梁、水利工程模型的量测，爆破量的计算机爆破过程的演示。

(3)生物、医学摄影测量：包括动物躯体的外形测量，生物发育过程的记录，以及对医学内科、外科、牙科、眼科、骨伤科、矫形科的临床诊断提供量测技术,配合 X 光立体摄影量测体内异物或病灶的位置等。

4、近景摄影测量技术特点(优缺点)：（1）优点：信息量大；非接触；适用性强；高精度、高可靠；科技含量高；丰富的信息表达（2）缺点：技术成本高；需要专业技术人员第二章：常用坐标系，内外方位元素，共线方程（这些东西要理解着看）1、近景常用的坐标系（1）物方空间坐标系 D-XYZ用来定义物方点 A 的空间坐标（X ，Y，Z ），可以在此坐标系中描述被测目标的空间形态或运动状态。

物方坐标系为全局统一的坐标系(也称全局坐标系或世界坐标系)。

原则上讲，该坐标系统可以任意选取，但一般选取控制点的测量坐标系(如全站仪测量坐标系)为物方空间坐标系。

（2）像平面坐标系 o-xy :表示像点在像平面上的位置的平面坐标系，原点 o 为像片的几何中心，x 轴平行于像素的水平采样方向。

《近景摄影测量》教学大纲一、课程基本信息1．课程代码：205126002．课程中文名称：近景摄影测量课程英文名称：Close-range Photogrammetry3．面向对象：遥感科学与技术专业摄影测量方向4．开课学院（课部）、系（中心、室）：信工学院遥感系5．总学时数：24讲课学时数：16 ，实验学时数：86．学分数： 1.57．授课语种：中文，考试语种：中文8．教材：《近景摄影测量》，武汉大学出版社，冯文灏编著，2003二、课程内容简介近景摄影测量是通过摄影（摄像）和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。

凡可摄取其影像的目标，均可作为近景摄影测量的对象，以获得目标上点群的三维空间坐标，以及基于这些三维空间坐标的长度、面积、体积、等值线（剖面线）等。

在同时记载时间信号的情况下，还可获取运动目标的运动状态，即获取运动目标（点）的速度、加速度和运动轨迹等。

与其它测量手段相比，近景摄影测量的优点在于它兼有非结束性量测手段，不伤及被测物体，信息容量高，信息易于存储，可重复使用信息，精度高，速度快，特别适用于测量容有大批量点位的目标，躲避危险环境而远离摄影对象等众多特点。

本课程旨在使学生全面了解近景摄影测量的基本概念、方法及应用，内容涉及影像获取设备的基本知识、近景摄影测量中的摄影技术、近景摄影测量中的控制、解析处理方法、直接线性变换解法、相机检校的基本知识、工业测量方法简介等。

三、课程的地位、作用和教学目标本课程是遥感科学与技术专业摄影测量方向本科生的专业主干课程。

通过学习，使学生获得运用近景摄影测量的基础知识和基本方法获取静态目标形状和动态目标运动状态、运动轨迹的技能，并了解近景摄影测量技术和手段、工业测量的最新发展势态。

为学生毕业后能运用所学知识进行实际近景目标测量或从事相关的科研和教学工作打下坚实基础。

四、与本课程相联系的其他课程高等数学、摄影技术、测量学、空间数据误差处理、摄影测量基础五、教学基本要求（1）重点掌握的内容有：近景摄影测量常用坐标系统，像片内、外方位元素，正直摄影方式精度估算式，近景摄影测量的控制，共线条件方程误差方程一般式，基于共线条件方程的解析算法，直接线性变换解法。

《近景摄影测量》课程教学大纲一、基本信息注：“课程类别”和“课程性质”中用“√”标记选项。

二、教学目的与任务本课程的主要教学目的与任务是让学生正确理解近景摄影测量的理论，掌握内业处理和外业摄影（摄像）、控制的主要技术方法和手段，了解近景摄影测量学科的最新发展和应用状况，重点掌握利用近景摄影测量技术解决城市建设中的有关问题。

三、教学内容与要求基本教学内容（一）绪论学时：2主要内容：近景摄影测量的历史及其发展，该学科的技术特点、解析基础和应用现状等。

1、近景摄影测量技术的定义、任务与分类2、近景摄影测量的解析基础3、近景摄影测量技术的历史、发展与应用状况要求：掌握近景摄影测量的定义与特点，了解近景摄影测量的发展过程。

（二）近景摄影测量的摄影设备学时：2主要内容：量测摄影机与非量测摄影机的构成与主要技术特点。

1、量测摄影机2、格网量测摄影机3、半量测摄影机4、立体量测摄影机5、非量测摄影机要求：掌握量测摄影机的主要特点，了解其他类型摄影机的基本特征。

（三）近景摄影测量的摄像设备学时：2主要内容：固态摄像机的基本知识，CCD的一般知识及部分摄像机的构成与特点。

1、固态摄像机的基本知识2、CCD的一般知识3、CCD摄像机的分类4、固态摄像机的结构及性能指标5、几种摄像机的构成与使用特点要求：掌握数码摄影机的基本参数的定义，了解常用的摄像机的基本特点。

（四）近景摄影测量的摄影技术学时：6主要内容：基本摄影方式介绍，精度估算方法，摄影参数确定及有关技术要求。

1、两种基本摄影方式2、正直摄影方式的精度估算3、景深与曝光时间的确定4、摄影方案的确定5、人工标志要求：掌握近景摄影的两种摄影方式的定义与精度估算；了解摄影时间、参数的确定。

其中正直摄影的精度估算为本章的重点内容。

（五）近景摄影测量的控制学时：6主要内容：控制测量方法与精度分析，相对控制的应用。

1、近景摄影测量控制的一般概念2、控制点3、相对控制的应用要求：掌握控制点的布设、测量方法和精度估算，了解相对控制的定义。

近景摄影测量的摄影设备培训引言近景摄影测量是一种基于摄影测量原理的测量方法，它通过摄影设备拍摄近距离的对象，然后利用图像处理和测量技术对对象进行测量和分析。

近景摄影测量广泛应用于建筑、工程、文物保护等领域，成为了非接触式测量的重要工具。

为了能够顺利进行近景摄影测量工作，我们需要掌握相关的摄影设备知识。

本文将为大家介绍近景摄影测量的摄影设备以及相应的培训内容。

1. 相机选择在进行近景摄影测量工作之前，我们首先需要选择合适的相机。

相机的选择应该考虑以下几个因素：1.1 分辨率和像素分辨率和像素是衡量相机成像质量的重要指标。

对于近景摄影测量来说，分辨率和像素越高，拍摄的图像细节越丰富，测量精度也会相应提高。

1.2 焦距和广角近景摄影测量需要捕捉到场景的大量细节，因此选择具有较短焦距和广角的相机可以更好地满足测量需求。

1.3 镜头质量镜头是相机成像质量的核心因素，选择质量较好的镜头可以提高相机成像的清晰度和准确性。

2. 三脚架和测量杆近景摄影测量需要保证相机的稳定性，因此使用三脚架是必不可少的。

对于测量需要，我们还需要配备一根具有刻度的测量杆，以便进行比例尺测量。

3. 遥控器和触发器为了避免在按下快门时对相机造成颤抖，我们建议使用遥控器或者触发器来控制快门。

这样可以提高摄影的稳定性和准确性。

4. 滤镜和灯光设备在某些特殊情况下，我们可能需要使用滤镜来调节光线和颜色的影响。

此外，灯光设备也是摄影测量中的常用工具，可以提供稳定的照明条件以确保测量的准确性。

培训内容为了能够熟练掌握近景摄影测量的摄影设备，我们提供以下培训内容：1. 相机基础知识培训该培训包括相机的构造和原理、不同类型相机的特点和应用场景等内容，以帮助学员选择合适的相机。

2. 三脚架和测量杆的使用培训该培训内容主要包括如何正确设置三脚架、使用测量杆进行比例尺测量等内容，以保证摄影的稳定性和测量的准确性。

3. 遥控器和触发器的使用培训该培训内容将教授学员如何正确使用遥控器和触发器，以避免相机颤抖对照片质量的影响。

近景摄影测量学生课题论文论文题目：近景摄影测量技术发展现状和趋势学院：土木工程学院年级专业班：学生姓名：学生学号：指导老师：提交时间： 2016年6月目录0 引言 (3)1 近景摄影测量技术的发展历史 (3)1.1模拟法近景摄影测量 (4)1.2解析法近景摄影测量 (4)1.3数字近景摄影测量 (4)2近景摄影测量测量技术的的研究现状 (5)2.1 近景摄影测量技术的主要特点 (5)2.1.1数字近景摄影测量 (5)2.1.2三维激光扫描技术 (5)2.1.3现代技术的应用特点 (6)2.2数据获取系统 (6)2.2.1测量相机 (6)2.2.2非量测相机 (7)2.2.3仪器设备的研制 (7)2.3解算方法—直接线性变换新思想 (7)3近景摄影测量技术的实际应用 (8)4近景摄影测量的发展趋势 (9)参考文献 (10)近景摄影测量技术发展现状和趋势陈涛1（1. 重庆交通大学土木工程学院，重庆400074；）摘要近景摄影测量是通过摄影(摄像)和随后的图像处理与摄影测量处理以获得被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。

在近景摄影测量中, 物体到相机的距离有一定限度，一般说来、最大300 米，若把低倍和缩微摄影包括进去, 最小可达几个毫米。

关键词：近景摄影测量，发展史，研究现状，应用，发展趋势0 引言近景摄影测量的发展，在国际上已有五六十年的历史。

国际摄影测量与遥感协会下属的一个专门组织，称之为近景摄影测量与机器视觉委员会。

在它的组织下，每两年召开一次国际性的学术讨论会。

上世纪中期, 随着摄影测量由单纯的地形摄影测量扩展到非地形摄影测量。

产生了一个新的分支一非地形摄影测量。

非地形摄影测量是对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。

与其它测量手段相比, 近景摄影测量的优点在于它兼有非接触性量测手段、不伤及被测物体、信息容量大、易存储、可重复使用等, 特别适用于测量具有大批量的目标、躲避危险环境而远离摄影对象等工程。

近景摄影测量考试复习提纲及部分答案近景摄影测量复习提纲一、近景摄影测量的:1.定义2.优点3.缺陷4.发展现状5.主要用途归结为哪三个方面6.内外方位元素如何选择7.何种情形下不适合使用近景测量？二、1.摄影机的分类2.各类摄影机的性能与技术指标3.何谓一步像机4.非量测用像机有哪些优点和特性？5.立体摄影机/doc/7f5346530.html,D的概念、原理和形式7.彩色电视机的制式有哪几种8.夜视镜的作用和适应范围9.色温的概念和一般知识三、1.近景摄影测量的两种基本摄影方式2.正直摄影方式的精度估算公式推导3.关于景深的计算4.立体像对的摄取方法有哪几种5.为何要对某些被摄物体的表面进行处理6.构形系数与摄影比例尺分母7.回光反射标志的作用和性能四、1.近景摄影测量中实施控制的目的2.相对控制的概念3.待定点中误差的构成4.前方交会公式的导出5.前方交会的精度估算6.控制点的精度估算7.起始方向线的确定方法8.室内近景控制场的建立方法9.活动控制系统的适应场合10.“日内瓦尺”控制方法和精度估算公式11.相对控制的应用五、1.共线方程的像点误差方程式的一般式及每个符号的意义2.多片前方交会的流程和方法3.写出无控制点且外方位元素视作观测值的光线束平差解的法方程式4.直接线性变换的基本公式5.写出或导出直接线性变换的误差方程式，并说明解算过程6.直接线性变换解法的控制点布点要求六、1.角锥体原理与解法（2种）2.移位视差法的作用及变形量解算公式3.当考虑内外方位元素误差影响时，导出三系数的误差方程的解4.像机检校的概念、内容和主要方法5.底片变形的改正方法，各改正公式的应用范围，平差解算的方法6.多片空间后方交会的原理、方法和误差方程的形式7.偏心常数的概念、光学测定方法、图形。

野外测定方法、原理、公式和导出误差方程8.同步摄影的概念近景摄影测量复习提纲（部分答案）一、近景摄影测量的:1.定义2.优点3.缺陷4.发展现状5.主要用途归结为哪三个方面(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6.内外方位元素如何选择二、1.摄影机的分类2.各类摄影机的性能与技术指标3.何谓一步像机即一次成像照相机，此类相机，在启动快门一分钟后即可获得相片。

一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法近景摄影测量是一种基于相机影像的三维测量技术，广泛应用于工业测量、医疗影像诊断、机器人导航等领域。

而标定是近景摄影测量中的关键环节，旨在确定相机内参、外参和畸变参数。

本文介绍了一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法，该设备采用编码器和旋转平台结合的方式，可以实现对相机的六自由度标定。

下面是本店铺为大家精心编写的3篇《一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

《一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法》篇1引言近景摄影测量是一种基于相机影像的三维测量技术，它利用相机拍摄到的二维影像信息，通过计算和三角测量等方法，得到被拍摄物体的三维信息。

在近景摄影测量中，标定是至关重要的环节，它旨在确定相机的内参、外参和畸变参数，为后续的图像处理和三维测量提供准确的基础。

目前，常用的标定方法包括张正友标定法、棋盘格标定法、小圆盘标定法等。

这些方法都需要使用标定板，通过标定板上的特定图案和相机拍摄到的影像信息，计算出相机的内参、外参和畸变参数。

然而，传统的标定方法存在一些缺点，如标定板制作成本高、标定过程繁琐、易受人为操作影响等。

为了解决这些问题，本文提出了一种近景摄影测量可旋转编码标定设备及标定方法。

该设备采用编码器和旋转平台结合的方式，可以实现对相机的六自由度标定，具有标定精度高、操作简便、抗干扰能力强等优点。

一、标定设备设计1. 设备结构近景摄影测量可旋转编码标定设备主要由编码器、旋转平台、相机和计算机组成。

编码器用于测量旋转平台的角度，旋转平台则用于支撑相机并实现相机的旋转。

相机用于拍摄标定板，计算机则用于图像处理和参数计算。

2. 编码器设计编码器是设备的核心部件之一，用于测量旋转平台的角度。

本文采用的编码器为光学编码器，具有高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点。

编码器由两个码盘组成，一个固定在旋转平台上，另一个则固定在相机上。

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。

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。