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。

使用近景摄影测量方法进行工程量测的技巧与注意事项摄影测量是一种通过摄影设备来测量物体尺寸、形状和位置的技术方法。

在工程领域中，使用摄影测量来进行工程量测可以提高效率和精度。

而近景摄影测量方法作为一种常用的技术手段，具有简便、快速等优点。

本文将介绍使用近景摄影测量方法进行工程量测的技巧与注意事项。

近景摄影测量方法利用高精度的数码相机和相关软件，通过对物体的多个视角进行摄影，并在计算机软件中进行图像处理和测量，从而得到工程量测的结果。

具体而言，可以通过相机的定标来获得摄影位置和姿态的参数。

然后，通过对不同角度、不同高度的照片进行标定和配准，得到物体的三维坐标和形状信息。

最后，可以通过计算机软件对得到的数据进行分析，得到所需的工程量测结果。

在使用近景摄影测量方法进行工程量测时，有些技巧和注意事项需要特别注意。

首先，摄影设备的选择非常重要，要选择具有高像素和快速对焦功能的数码相机，以确保图像的清晰度和准确性。

其次，摄影的环境也需要注意，在室内拍摄时要注意光线的均匀性和稳定性，避免出现反射和阴影等问题。

在室外拍摄时，要注意天气条件，选择光线良好的日子进行拍摄，以减少阴影和光线扭曲的影响。

另外，摄影点的布置也是一个重要的技巧。

在进行近景摄影测量时，通常需要选择合适的摄影点，以获得足够的视角和覆盖范围。

摄影点的距离和角度应该根据被测物体的大小和形状进行合理的选择。

同时，需要注意摄影点的位置要稳定，尽量避免因为地震或者其他原因导致摄影点的移动，以确保测量结果的准确性和稳定性。

此外，数据处理的方法也是关键。

在得到一系列的照片后，需要通过计算机软件对图像进行处理和分析。

首先，对图像进行标定和配准，以获得摄影位置和姿态的参数。

然后，通过三维重建算法对图像进行处理，得到物体的三维坐标和形状信息。

最后，可以采用点云处理和模型拟合等方法，对数据进行分析和测量，得到所需的工程量测结果。

当然，在使用近景摄影测量方法进行工程量测时，也需要注意一些潜在的问题。

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。

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。

近景摄影测量技术的原理与方法摄影测量技术是一种利用摄影镜头和摄影基地进行测量的方法。

它广泛应用于测绘、建筑、地质、航空、水利和农林等领域。

目前，近景摄影测量技术在工程测量中得到了越来越广泛的应用。

下面将从原理和方法两个方面来探讨近景摄影测量技术。

一、原理近景摄影测量技术的原理主要包括相对定向和绝对定向两个方面。

1. 相对定向相对定向是指通过在不同位置、不同方向上进行拍摄，将照片上的特征点通过观测量的方法确定相对于摄影基地的空间位置和方向。

这一过程主要涉及到几何学和成像原理。

首先，相机的光学系统会将三维空间中的点投影到二维照片上。

然后，在照片上选择一些特征点，通过观测其在不同照片中的位置变化，就可以确定这些点相对于摄影基地的空间位置和方向。

2. 绝对定向绝对定向是指通过在地面上布设一些控制点，利用这些控制点与照片上的同名点之间的空间关系来确定摄影基地的位置和方向。

为了实现绝对定向，可以使用全站仪、GPS等仪器来测量控制点的坐标。

然后，在照片上找出与这些控制点对应的同名点，并计算它们之间的像空间关系，从而实现摄影基地的定位。

二、方法近景摄影测量技术的方法包括影像预处理、像控制点测量、相对定向、绝对定向和数字表面模型（DSM）生成等步骤。

1. 影像预处理影像预处理是为了提高照片的质量，包括对照片进行几何校正、辐射校正和噪声去除等。

几何校正是通过对照片进行摄影几何校正，消除摄影机的摄影畸变，使得照片上的特征点能够准确地反映其在现实世界中的位置。

辐射校正是通过校正照片的辐射值，消除由于光照条件不同而导致的亮度差异。

噪声去除是通过采用滤波等方法，去除照片上的噪声点，提高照片的清晰度。

2. 像控制点测量像控制点测量是指在照片上标示出一些已知位置的控制点，并测量它们在照片上的像空间坐标。

为了提高像控制点的精度，可以使用高精度的测绘仪器进行测量，并结合地面控制点来进行验证。

3. 相对定向相对定向是通过在照片上选择一些特征点，并观测它们在不同照片中的位置变化，实现摄影基地的定位。

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。

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。