航空摄影机
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摄影测量学摄影测量学:利用摄影获取的影像进行测量,即利用在不同位置、不同的方向对同一个物体或地区摄影的影像进行测量、测图,是测量学科的分支。
航摄仪:航空摄影机是一种专门设计的大像幅的摄影机。
摄影比例尺:航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L的之比,即1/m=l/L。
特点:航摄像片上的影像比例尺处处均不相等。
摄影航高:当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离称为摄影航高。
绝对航高:摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海平面的航高。
相对航高:摄影瞬间摄影机物镜中心相对于某一基准面或某一点的高度。
摄影基线:航线方向相邻两摄站点间的空间距离,常用B表示。
正射投影:若投影光线相互平行且垂直于投影面,称为正射投影。
中心投影:若投影光线会聚于一点,称为中心投影。
像片的方位元素:确定摄影瞬间摄影物镜与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数。
内方位元素:表示摄影中心与像片之间相关位置的参数。
包括三个参数,即摄影中心S到像片的垂距(主距)f及像主点在框标坐标系中的坐标x。
、y。
外方位元素:表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。
包括三个直线元素Xs、Ys、Zs,三个角元素像片旋角k(偏航)、旁向倾角w(左右滚动)、航向倾角Ф(前倾后仰)。
像点位移:由于在实际航空摄影时,在中心投影的情况下,当航摄的飞机姿态出现较大倾斜或地面有起伏时,会导致地面点在航摄像片上的构象相对于理想情况下的构象所产生的位置差异。
a地面水平时,像片倾斜引起的像点位移。
b地形起伏在水平像片上引起的像点位移。
双像立体测图:是指利用一个立体像对(即在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片)重建地面立体几何模型,并对该几何模型进行量测,直接给出符合规定比例尺的地形图或建立数字地面模型等。
三种方法:a模拟法立体测图b解析法立体测图c影像数字化立体测图立体像对:摄影测量中,用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两张像片。
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航空摄影摄影机原理航空摄影机是一种特殊的摄影设备,常用于航空摄影、空中勘测及监测等领域。
航空摄影机的原理主要包括光学原理、机械原理和电子原理。
光学原理是航空摄影机最基本的原理之一、在光学部分,航空摄影机通常包括镜头、感光元件和滤光器等组件。
镜头负责将光线聚焦到感光元件上,感光元件能够接收光线并转换成电信号。
不同的镜头可以达到不同的拍摄效果,如广角镜头可以扩大景深,长焦镜头可以放大被摄物体。
机械原理则是指航空摄影机的结构设计和运动原理。
航空摄影机通常包括机身、云台和负载传感器等组件。
机身是航空摄影机的主体,负责承载其他组件并提供相应的支撑;云台是通过陀螺仪或其他稳定装置来保持航空摄影机的稳定性;负载传感器则是指摄影机上所装载的传感器或其他设备,如红外摄像机、热成像器等。
电子原理涉及到航空摄影机的信号处理和数据传输。
航空摄影机会将感光元件接收到的光信号转换成电信号,经过放大和处理后再进行传输。
在数字航空摄影机中,感光元件的信号会被转换成数字信号,然后通过数据传输线路传输到存储介质或其他设备上。
航空摄影摄影机的工作过程主要分为曝光和记录两个阶段。
曝光阶段是指光线经过镜头聚焦到感光元件上,产生电信号的过程。
在曝光过程中,摄影机的快门会打开,使光线可以进入镜头。
记录阶段是指将感光元件接收到的信号转换成图像或视频并进行保存的过程。
在记录过程中,摄影机会进行信号放大、去噪等处理,并将处理后的信号转化为电视信号或数字信号,通过存储介质或数据传输线路进行保存或传输。
总之,航空摄影摄影机的原理主要包括光学原理、机械原理和电子原理。
光学原理主要涉及镜头、感光元件和滤光器等组件的工作原理;机械原理主要涉及航空摄影机的结构设计和运动原理;而电子原理主要涉及信号处理和数据传输的过程。
这些原理保证了航空摄影机能够准确地捕捉到空中的景物,并将其转化成高质量的图像或视频。
如何进行航空测量与航空摄影测量导语:航空测量和航空摄影测量是现代测绘技术中重要的组成部分,广泛应用于土地资源调查、城市规划、交通运输、环境监测等领域。
本文将从技术原理、设备选型和数据处理等方面,探讨如何进行航空测量与航空摄影测量。
一、技术原理航空测量是利用航空器进行测量活动的一种测量手段。
其中,航摄测量是通过航空摄影机设备来获取影像,利用影像数据进行测量和分析的方法。
航空测量的技术原理主要包括飞机定位、相对定向和绝对定向。
飞机定位是通过全球定位系统(GPS)或惯性导航系统(INS)来获取飞机的位置和姿态信息。
相对定向是根据航空摄影机内外参数以及航拍过程中的方位角、倾角和焦距等参数,建立影像与实际地面的对应关系。
绝对定向是通过配准控制点的地面坐标与影像上测得的控制点坐标计算得出,以确定影像的位置和比例尺。
二、设备选型在航空测量和航空摄影测量中,设备选型是非常重要的一步。
主要包括飞机选择、相机镜头选择和大地控制点选择。
飞机的选择应根据任务需要、航摄平台稳定性、续航能力和载荷能力等因素进行考虑。
一般来说,大规模测量任务适合选择固定翼飞机,小尺度测量任务适合选择直升飞机或无人机。
相机镜头的选择主要考虑其焦距、光圈和镜头变形等因素。
常用的相机镜头有广角镜头、标准镜头和望远镜头,不同镜头适合不同的测量任务。
此外,要注意避免镜头畸变对测量结果的影响。
大地控制点的选择是为了实现航空摄影测量的绝对定向,确保影像的准确性和可靠性。
大地控制点应选择在地面上分布均匀、位置准确、标志明显的地点,并利用GPS仪器进行测量,以确保测量结果的精度。
三、数据处理航空测量和航空摄影测量所获得的数据需要进行处理和分析,以获取地理信息和制图结果。
数据处理包括影像的解译、控制点配准、数字相机的内定位和外定位等步骤。
首先,影像解译是指从航空摄影图像中提取有价值的信息。
这一步骤需要对影像进行特征提取、目标识别和分类等操作,以获得所需的目标信息。
测绘航空摄影考点解析一、胶片航摄仪1.航摄仪的结构单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机,它装有低畸变透镜。
透镜中心与胶片面有固定而精确的距离,称为摄影机主距。
胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形:胶片暗盒能存放长达152M的胶片。
摄影机的快门每启动一次可拍摄一幅影像,故又称为框幅式摄影机。
单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。
框幅式胶片航空摄影机分类:位于承片框四边中央的为齿状的机械框标;位于承片框四角的为光学框标。
新型的航空摄影机均兼有光学框标和机械框标。
框幅式航空摄影属于(中心)投影成像。
2.航摄仪的分类航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的不同,航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种;(2)根据像场角的大小,航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。
表9-1-1航空摄影机的分类像场角(2?)/(。
)主距(f)/mm常角≤75长焦距≥255宽角75~100中焦距102~255特宽角≥100短焦距≤102航空摄影对于航摄机主距的选择,顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响,一般情况下,对于大比例尺单像测图(如正射影像制作),应选用常角或窄角航摄机;对于立体测图,则应选用宽角或特宽角航摄机。
3、感光材料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗),才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。
航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。
4、航摄仪的辅助设备1).为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响,提高航空景物的反差,需要加入航摄滤光片辅助设备2).为了补偿像移的影响,在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。
3).为了测定景物的亮度,并根据安置的航摄胶片感光度,自动调整光圈或曝光时间。
需要加入航摄仪自动曝光系统4).常用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC型航摄仪和RMK型航摄仪两种RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的,后者具有像移补偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成:RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌,功能:像移补偿装置、自动曝光控制设备,GPS辅助导航的航空摄影。
测绘技术中的航空摄影与测量的精度控制方法详解测绘技术是现代科学技术领域中一项重要的技术,它被广泛地运用于国土资源调查、城市规划和土地利用等众多领域。
其中,航空摄影与测量技术作为测绘的核心内容之一,其精度控制方法的研究对于测绘的准确性和可靠性具有至关重要的意义。
航空摄影与测量技术以航空器为平台,通过相机对地面进行影像的拍摄,然后通过空中三角测量以及相关的数据处理方法,进行地形地貌的测量与生成。
在这个过程中,精度控制是确保测绘结果准确性的关键。
在航空摄影中,摄影机的校准和安装是精度控制的第一步。
校准主要包括焦距、主轨、光心和畸变等参数的测量和调整。
焦距是摄影机的核心参数,直接影响测绘结果的立体定位精度。
主轨是指摄影机光心的轨迹,测量主轨可以保证每幅影像之间的相对位置关系准确。
光心是摄影机的光轴位置,通过精确测量和调整光心位置,可使影像与地面实际位置之间的平行关系得到保证。
畸变是指摄影机对景物形状的扭曲,通过畸变修正可以消除影像中的畸变,提高测绘质量。
校准结果的精度要求对于不同的测绘任务而言是不同的,需要根据具体测绘任务来确定校准的精度控制要求。
在摄影测量中,立体像对的投影对准是精度控制的关键。
立体像对的投影对准主要是指将两幅相邻影像中同一地物在重叠区域内按一定的投影线对应准。
传统的投影对准方法主要是基于地形地貌特征的匹配,通过寻找共视点、共线点和共面点等特征,然后进行平差计算,实现两幅影像之间的投影对准。
然而,这种方法对于复杂地形和大变形地区的影像匹配效果较差。
近年来,随着计算机视觉和影像处理技术的快速发展,基于特征点匹配的自动化影像对准方法已经应用于摄影测量中。
此类方法通过提取图像中的特征点,并利用这些特征点之间的几何关系进行准确的像对匹配,实现影像的自动投影对准。
在摄影测量中,立体像对的密接匹配也是精度控制的重要环节。
密接匹配是指将两幅相邻影像中相似特征进行像素级别的匹配。
传统的密接匹配方法主要是基于相关匹配算法,在影像的小区域内进行图像亮度值的相关计算,然后确定最大相关值的像素位置,实现两幅影像之间的像素级别匹配。
航空摄影摄影机原理
航空摄影摄影机的原理是利用光学镜头和图像传感器或胶片捕捉空中
视野。
一般来说,航空摄影摄像机有两种类型:航空摄影机和遥感摄像机。
航空摄影机主要用于拍摄地面景色,而遥感摄像机则是用来获取不同波段
的遥感数据,如红外和热成像等。
在航空摄影中,摄像机会被安装在飞机、直升机或无人机上,一般会
使用宽角镜头来拍摄宽广的场景。
图像传感器或胶片会收集光学信号,并
将其转换为数字或化学信号。
数字信号会被传输到记录仪或计算机中进行
处理和存储,而化学信号则会被用于在胶片上生成图像。
航空摄像机还可能使用遮光罩、滤镜、稳定器等附件来提高图像质量
和稳定性。
遮光罩可以防止过度曝光,滤镜可以强化特定颜色或滤掉不需
要的光线,稳定器可以减少图像抖动和模糊。
总之,航空摄影摄像机的原理是利用光学镜头和图像传感器或胶片捕
捉空中的视野,通过数码信号或化学信号的方式记录和处理图像。
中国通用航空公司 张仕高对航空摄影仪检测中可能出现的误差分析 在航空航天摄影与测量工作中,为了取得最精确的测量数据,正确恢复摄影瞬间的投影光束,要求航空摄影仪能准确测定和计算相机的各项内方位元素和畸变值,并提供给测绘部门,因为这些参数直接影响到内外业测绘和制图的精度。
航空摄影相机是高精度的光学仪器。
由于运输和使用过程中所受到的震动和其它因素的影响,可能使原来确定的参数发生变化。
因此国家航空摄影规范要求,对航空摄影仪的内方位元素和畸变值,在正常情况下,必须每两年检测一次。
特殊情况,随时检测。
以便向相机使用部门提供准确的参数。
目前,我国航空摄影使用的相机主要有:瑞士生产的RC -10、20、30,以及德国生产的MRB 、LRK 等型号。
这些大相幅相机精度很高,主点座标畸变差都在0.01毫米以内。
因此,对相机的检测仪器(测角仪)精度要求更高。
在测试过程中,仪器的调试、相机安装调整的精度、工作程序的推导、工作环境的变化等因素的影响,都可能使同一台相机的重复检测中获得的数据有所变化(排除观测中的视角误差),尽管这种误差往往只有0.005毫米,但对高精度的航摄仪系统来说,这种误差在实际作业中常常会造成“失之毫厘,差之千里”的严重后果。
因此,分析检测中误差产生的原因,从而找出克服的方法,是航摄仪检测工作中十分重要的环节。
根据多年的实践经验总结分析,可能产生误差的原因除了测角仪度盘轴系、瞄准望远镜读数的客观因素之外,还可能产生一些由于主观原因造成的误差,主要有以下方面:1.测角仪瞄准望远镜主光轴,与T-4经纬仪轴系节点不垂直相交时,被测相机会产生一定的系统误差。
2.相机安装在平台上,量测网络板对准框标紧固以后,准直光管的视准轴不能垂直通过网格板中心时,畸变曲线的走向可能产生分离。
3.镜头后节点与测角仪平台转轴不重合时,测试结果可能产生偏心误差,焦距F e 产生变化。
4.网格板精度修正值在计算程序中修正与否,对计算结果产生影响。
航空摄影测量的测绘技术原理与操作指南航空摄影测量是一种通过航空器进行摄影测量的技术,它利用航空摄影机或其他传感器搭载在飞机、无人机等航空器上,从空中对地表进行高精度的测量和制图。
航空摄影测量技术被广泛应用于地理信息系统、城市规划、土地管理、环境监测等领域,具有重要的实际价值和应用前景。
一、航空摄影测量技术的原理航空摄影测量技术基于测绘学的原理,主要包括相对定向、绝对定向和地面控制等方面。
1. 相对定向相对定向是指在航空摄影过程中,通过计算每张航空照片与前一张或后一张航空照片之间的相对摄影测量元素,如方位角、倾斜角和转角等,来确定照片间的相对位置关系。
相对定向的准确性对于后续的绝对定向和立体制图至关重要。
2. 绝对定向绝对定向是指通过航空照片上已知的地理控制点,如地物标志、地面控制点等,与地面的实际坐标进行对比,从而确定航空照片的绝对位置和方向。
绝对定向是航空摄影测量的基础,也是后续制图和测量的重要依据。
3. 地面控制地面控制是指在航空摄影测量过程中,通过地面测量设备(如全站仪、GPS等)对地物的实际坐标进行测量,并建立起与照片坐标之间的关系。
地面控制点的选择和测量精度对于航空摄影测量的精度和可靠性有着直接的影响。
二、航空摄影测量技术的操作指南航空摄影测量技术的操作包括前期准备、航空摄影、数据处理和结果分析等多个环节。
下面将从这些环节进行论述。
1. 前期准备前期准备是航空摄影测量的关键步骤,主要包括飞行计划、地面控制点选取和摄影参数计算等。
飞行计划需要确定航线、高度、速度等实际操作参数,并结合地面控制点的分布情况进行合理安排。
地面控制点的选取需要根据实际情况,选择具有代表性和稳定性的地物,并进行精确的测量。
摄影参数的计算需要根据地面分辨率要求、航空相机的技术参数等进行综合考虑。
2. 航空摄影航空摄影是航空摄影测量的核心步骤,主要包括设备搭载、飞行和摄影等操作。
设备搭载需要将航空相机或其他传感器装载在航空器上,并确保其工作状态正常。