近景摄影测量控制点布设方案研究.pdf

1997 年 6 月 　　 JOU RNAL O F SOU THW EST J IAO TON G UN IV ER S IT Y 　　 June　1997 近景摄影测量控制点布设方案的研究 龚　涛 (西南交通大学　测量工程系　成都　610031) 【摘　要】　随着计算机技术的飞速发展和近景摄影测量应用范围的日益拓广, 非量测用摄影机作 为影像信息的获取手段亦已显出其优越性。在真正建立非量测用摄影机所摄像片与 目标物间已知的数学关系中, 控制点起着不可缺少的桥梁作用, 不论是控制点的布 设还是数量都将直接影响到目标物物方坐标的解算精度。利用手持式 120 相机, 就 直接线性变换算法中控制点的分布对物方坐标解算精度的影响进行了模型设置和 控制点选择的实验, 取得了满意结果, 并就此对直接线性变换算法中控制点的选择 问题得出了很有意义的结论。 【关键词】　控制点; 直接线性变换(DL T ) ; 近景摄影测量 【分类号】　234. 1 P 在近景摄影测量的信息获取手段中, 最常选用的仪器是量测用摄影机。这类摄影机是专门 为测量目的而设计制造的, 因而, 它的内方位元素已知或可测定, 摄影机有框标装置, 物镜畸变 差小, 并配有外部定向装置, 这为在测图仪上进行信息处理和成果输出提供了必备的条件。但 是随着近景摄影测量应用范围的日益拓广, 近景摄影测量已不仅仅应用于测量界, 还广泛渗透 到工业监控、建筑、生物、医学、交通等领域。这样, 选择量测用摄影机作为获取影像信息的手段 便日益显出了诸多限制。比如, 摄影距离受限, 摄影机笨重, 调焦范围有限或不可调焦, 要求以 任意方式摄影, 被摄物不是一片测区, 而是一块机械零件, 等等。为此, 灵活、轻便、可任意调焦、 价格便宜的普通摄影机, 便被引入了近景摄影测量领域。特别是能直接建立坐标仪坐标同物方 坐标间数学关系的直接线性变换算法的提出, 从理论上合理地、完全地支持了普通摄影机在近 景摄影测量中的应用。同时, 计算机技术的不断发展和数据处理软件功能的不断加强, 则为普 通摄影机提供了强有力的解算和处理手段, 使得非量测用摄影机相对于量测用摄影机的缺陷 ( ) 如物镜畸变差大, 内方位元素不稳定, 所摄像片不能在测图仪上处理, 等等 在很大程度上得 [ 1 ] 到了克服, 并且精度也已达到了量测摄影机的水平 。对于非量测用摄影机所摄的像片只能用 解析法处理, 比如选用DL T 算法, 而摄影像片与目标物间已知数学关系的建立, 则完全依赖 于控制点, 所以, 起着桥梁作用的控制点的分布问题在这里就显得尤为重要了。 笔者利用普通手持式 120 相机, 针对具有不同纵深度的立体模型, 基于DL T 算法, 对控制 点的不同数量和多种布设形式, 在建立普通摄影机所摄像片的坐标仪坐标与目标物物方坐标 间的数学关系中的作用, 以及控制点分布对DL T 解算精度的影响作了大量实验, 取得了满意 结果, 并对利用非量测用摄影机作为信息获取手段, 以 算法作为解析处理方法中控制点 DL T 收稿日期:　龚涛: 女, 1968 年生, 讲师, 硕士。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 3 期　　　　　　龚涛: 近景摄影测量控制点布设方案的研究 331 的分布问题得出了很有实用意义的结论。 1　摄　影 ( ) 　　选择国产海鸥 120 普通手持式相机, 对立体