武汉大学数字摄影测量学试卷及答案

第五章数字影像与特征提取什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像②频域表达对数字影像处理就是很重要得。

因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。

但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。

例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。

其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。

在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。

怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差;双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜;双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;4.已知gi,j=102,gi+1,J=112,gi+1,j+1=126,k-i = /4,l -j= /4, 为采样间隔,用双线性插值计算gk,l答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1)//4)*102+(1 4) //4)*118+( /4)* ( /4)*126=102+13/-1５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等第六章影像匹配基础理论与算法什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么?答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。

数字摄影测量学作业题参考答案绪论 P63：概念在P3，组成：图0-15：任务：数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与理解。

即不仅要自动测定目标点的三维坐标，还要自动确定目标点的纹理。

现状：处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业面临的若干典型问题……第一篇 计算机辅助测图与数字地面模型第一章 计算机辅助测图的数据采集 15页2：P8-9。

1）像片的定向：内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向2）输入基本参数：测图比例尺、图幅的图廓点坐标等3）输入/选择地物属性码，依次采集各点4）量测同一类地物中的其它各地物5）量测新的地物，方法同上3、4。

6）必要时，联机编辑。

3：便于管理、输入、显示、输出等。

1）键盘输入2）菜单输入仪器面板输入数字化菜单仪输入屏幕菜单3）音响输入4：略第二章 计算机辅助测图的数据处理 19页1：建立DTM与生产数字地图的数据编辑（图形编辑、字符编辑），目的是保证所测数据的图形表示和注记都正确、符合规范要求。

4：略1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互12：图形编辑：复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。

字符编辑：中英文注记、字库、符号库。

第三章 计算机辅助测图的数据输出33页1：1）输出至数据库2）应用数控绘图仪，将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。

图形输出主要功能为P21：·图板定向；·绘图廓与公里格网；·绘制各种独立制图符旱，如三角点等；·绘制各种类型的线，如虚线、点划线等；·曲线拟合与光滑；·绘已知线的平行线；·进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等；·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。

7：图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。

过程即坐标转换的过程。

9：符号库的建立有两种方式。

武汉大学2005～2006学年上学期 《摄影测量基础》答卷（A）一、填空题（20分，每空1分）1、摄影测量中常用的坐标系有 像平面直角坐标系、 像空间直角坐标系 、 像空间辅助坐标系、 地面摄影测量坐标系 、 地面测量坐标系 。

2、解求单张像片的外方位元素最少需要 3 个 平高地面控制 点。

3、GPS 辅助空中三角测量的作用是 大量减少甚至完全免除地面控制点，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。

4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要 2 个 平高 和 1 个 高程 地面控制点。

5、摄影测量加密按平差范围可分为 单模型 、 单航带 和 区域网 三种方法。

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。

7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是 共面条件 方程。

8、法方程消元的通式为=+1,i i N 1,1,,1,+−+−i i i i Ti i i i N N N N 。

二、名词解释（20分，每个4分）1、内部可靠性：一定假设下，平差系统所能发现的模型误差的最小值。

2、绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。

3、像主点：相机主光轴与像平面的交点。

4、带状法方程系数矩阵的带宽：带状法方程系数矩阵的主对角线元素沿某行（列）到最远非零元素间所包含未知数的个数。

5、自检校光束法区域网平差：选用若干附加参数构成系统误差模型，在光束法区域网平差中同时解求这些附加参数，从而在平差过程中自行检定和消除系统误差影响的区域网平差。

三、简答题（45分，每题15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，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。

【答】 设摄影中心S 在某一规定的物方空间右手直角坐标系中的坐标为，任一地面点A 在该物方空间坐标系中的坐标为，A 在像片上的构像a 在像空间坐标和像空间辅助坐标分别为),,(s s s Z Y X ),,(A A A Z Y X ),,(f y x −和，摄影时S 、a 、A 三点共线(如下图)),,(Z Y XX tp又像空间坐标与像空间辅助坐标系满足：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−Z Y X f y x R（2）式中，为由像片外方位角元素组成的正交变换矩阵。

武汉大学2009—2010 学年下学期《数字摄影测量》试卷（A）学号： 姓名： 院系： 专业： 得分一、判断题：（请判断下列概念或说法是否正确，对的在题后括号内打“√”，错的打“×”，共10题，每小题1分，共10分）1、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一个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。

（ ）2、数码航空影像具有分辨率高、重叠度大、摄影基线短、交会角小和高程精度高等特点。

（）3、多点最小二乘匹配是将有限元内插与最小二乘匹配相结合，直接解求规则分布格网上的视差的整体影像匹配方法。

（ ）4、单像修测主要依靠已有的控制点或者控制线信息进行地物的增减。

（ ）5、Harris角点提取算法是通过判断灰度误差椭圆的长轴和短轴的关系来确定特征点。

（ ）6、影响数字高程模型精度主要是地形的复杂程度和高程内插的方法的选择。

( )7、仅考虑辐射的线性畸变的最小二乘法匹配等同于相关函数法影像匹配。

( )8、跨接法影像匹配算法选择大小可以根据需要动态变化的中心结构的影像窗口。

（ ）9、属性码表是根据光标在屏幕上的位置，检索出光标所指物体（或点、线）的序号。

（ ）10、所有图形必须绘在某一窗口之内，而不应超出窗口之外，称为窗内剪裁。

（ ）二、填空（共10小题，每小题1分，共10分）1、 Forstner定位算子对角点定位分 与 两步。

2、 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的 与 ，即量测与理解。

3、 有理函数模型是将 表示为以相应 为自变量的多项式的比值。

4、 正射影像的精度检查主要是指 检查，正射影像的影像质量主要是指5、 DEM数据压缩的方法很多，常用的方法有 、 以及压缩编码。

6、 立体透视图的制作主要分为 和 两大部分。

7 、 三角网数字高程模型的存储方式有三种：直接表示网点邻接关系的结构、 和。

8、 “深度优先”。

对最上一层 提取到一个特征点，即对其 。

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，lf 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。

武汉大学2005～2006 学年上学期《摄影测量基础》试卷（A）学号：姓名：院系：遥感信息工程专业：遥感科学与技术得分：一、填空题（20 分，每空1 分）1、摄影测量中常用的坐标系有、、、、。

2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。

3、GPS 辅助空中三角测量的作用是。

4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。

5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。

6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。

7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。

8、法方程消元的通式为N i ,i +1 = 。

二、名词解释（20 分，每个4 分）1、内部可靠性：2、绝对定向元素：3、像主点：4、带状法方程系数矩阵的带宽：5、自检校光束法区域网平差：三、简答题（45 分，每题15 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，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。

2、像片外方位元素的作用是什么？用图示意以y 轴为主轴的航摄像片的外方位元素。

3、如果拥有一套POS 系统，你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标（简要叙述基本思想和具体解算过程）？四、综合题（15 分）设某区域由两条航线组成（如图 1 所示），试根据光束法区域网平差原理回答下列问题：① 当控制点无误差时，观测值个数 n 、未知数个数 t 、多余观测数 r ；② 按最小带宽原则在图 a 中标出像片排列顺序号并求出带宽；③ 在图 b 中绘出改化法方程系数矩阵结构图(保留像片外方位元素)。

像片号 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨①12②③④5 6⑤⑥34⑦ 平高地面控制点 ⑧ 高程地面控制点 待定点⑨（a ）（b ）图 1武汉大学2005～2006 学年上学期《摄影测量基础》答卷（A）一、填空题（20 分，每空1 分）1、摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。

简答题 1. 航空摄影中，为什么要求相邻像片之间以及相邻航线之间有一定的重叠？答：为便于立体测图及航线间的接边，除航摄像片要覆盖整个测区外，还要求像片间有一定的重叠，航向重叠一般要求在60%以上，旁向重叠要求在24%以上.地面起伏大时，重叠度还要大,才能保持像片立体量测与拼接.2.航摄像片有哪几个内、外方位元素，各有何用？答：内方位元素包括三个参数，即摄影中心S 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00,y x ，用其来恢复摄影光束。

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，一张的外方位元素包括六个参数,其中有三个是直线元素,用于描述摄影中心的空问坐标值；另外三个是角元素，用于表达像片面的空间姿态.3。

摄影测量中常用的坐标系有哪些?各有何用？答：摄影测量中常用的坐标系有两大类.一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系；另--类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系。

(1) 像方空间坐标系①像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，y x ,轴的选择按需要而定．在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平面坐标系，称为像框标坐标系。

②像空间坐标系为了便于进行空间坐标的变换,需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系,即像空间坐标系。

以摄影中心S 为坐标原点，y x ,轴与像平面坐标系的y x ,轴平行，z 轴与主光轴重合，形成像空间右手直角坐标系xyz S - ③像空间辅助坐标系像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得，但这种坐标的待点是每张像片的像空间坐标系不统一,这给计算带来困难。

为此，需要建立一种相对统一的坐标系．称为像空间辅助坐标系,用XYZ S -表示。

此坐标系的原点仍选在摄影中心S 坐标轴系的选择视需要而定。

(2) 物方空间坐标系①摄影测量坐标系 将像空间辅助坐标系XYZ S -沿着Z 轴反方向平移至地面点P ，得到的坐标系p p p Z Y X P -称为摄影测量坐标系②地面测量坐标系 地面测量坐标系通常指地图投影坐标系，也就是国家测图所采用的高斯—克吕格︒3带或︒6带投影的平面直角坐标系和高程系，两者组成的空间直角坐标系是左手系,用t t t Z Y X T -表示.③地面摄影测量坐标系由于摄影测量坐标系采用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难。

武汉大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：摄影测量学（A卷）科目代码：936一、简答题（共5小题，每小题12分，共60分）1．（12分）请作示意图分别表示航空摄影像片的内方位元素和外方位元素并加以必要的符号和文字说明。

2．（12分）航空摄影测量解析计算中对于像点坐标的系统误差改正，在实际作业过程中通常很少顾及因大气折光和地球曲率引起的像点坐标系统误差改正，请说明为什么？3．（12分）请比较说明摄影测量三个历史发展阶段的各自特点。

4．（12分）请详细解释POS辅助空中三角测量的含义，同时说明由POS得到的观测数据与光束法平差的必要性。

5．（12分）请解释选权迭代法粗差探测的基本含义，权函数的选择应满足哪些条件？二、综合问答题（共6小题，每小题15分，共90分）1．（15分）请解释共面条件的含义并给出共面条件的基本表达式，同时说明共面条件在摄影测量中的主要应用。

2．（15分）传统光束法区域网三角测量的基本思想是什么？请用流程图表示传统光束法区域网空中三角测量的主要内容和计算步骤。

3．（15分）在数字高程模型的内插方法中，请以双线性内插方法为例，说明由规则正方形格网点内插离散点高程的原理和方法（请用简图和符号加以辅助说明）。

4．（15分）在航空摄影测量中，地面坡度对数字影像匹配有何影响？有哪些方法可以有效地克服地面坡度对数字影像匹配的影响？5．（15分）用传统数字微分纠正方法所制作的正射影像上依然存在投影差的主要原因是什么？可采取哪些措施来限制正射影像上投影差的大小或完全消除正射影像上的投影差现象？6．（15分）你认为当代数字摄影测量与计算机视觉在理论和实践方面有哪些联系与区别？武汉大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：摄影测量学科目代码：843一、简答题（共5小题，每小题12分，共60分）1．（12分）以倾斜航摄像片为例，请作图表示摄影中心、像主点、像底点、等角点、地底点、灭点、主纵线、等比线以及主垂面的相互关系，并加以必要的符号和文字说明。