《摄影测量学绪论》课件.pptVIP

**********************摄影测量学概述摄影测量学是利用摄影技术进行空间测量和分析的学科。它是工程测量中的一个重要分支,在航天、地质、城市规划等领域广泛应用。本课程将全面介绍摄影测量学的基本理论和实践操作。摄影测量学的概念和历史定义摄影测量学是利用照片和影像进行测量和分析的一门学科。它可以精确地获取目标物体的几何信息。起源摄影测量学最早起源于19世纪初,当时人们发现照片可以用于测绘和测量。发展随着相机技术和图像处理技术的进步,摄影测量学在测绘、遥感、文物保护等领域得到广泛应用。摄影测量技术的发展历程1早期发展时期20世纪初,摄影测量技术开始被引入,最初主要用于制图和地形测绘等领域。当时相机和记录设备能力有限,测量精度较低。2中期发展时期20世纪中叶,随着航空摄影的兴起,摄影测量在地图制作、城乡规划等方面得到广泛应用,测量精度和效率显著提升。3现代发展时期21世纪以来,数字相机、卫星遥感等新技术的发展,使摄影测量进入数字时代,测量范围更广、精度更高、效率更快。摄影测量学的研究对象地物测绘摄影测量学研究如何利用相机获取地物的三维信息,并绘制出精确的地图。建筑测绘摄影测量学可以用于记录和分析建筑物的立体空间信息,为工程设计提供依据。自然环境测绘摄影测量学可以用于测绘山川、森林、湖泊等自然环境的三维信息。考古测绘摄影测量学可以用于记录和分析考古遗址的三维空间信息,为考古研究提供数据。摄影测量的基本原理空间坐标系摄影测量利用相机在空间中的位置和姿态来获取物体的三维信息。相机与被摄对象的空间关系构成了测量的基础。成像原理摄影测量基于相机镜头的成像原理，利用像平面上的影像点来确定物体在三维空间中的位置。几何约束摄影测量利用影像几何特性来推导出物体在三维空间中的位置和形状信息。这需要满足一定的几何约束条件。成像参数相机的内部参数和外部参数是获取三维信息的关键。对这些参数的精确测量和标定是摄影测量的基础。摄影测量的主要应用领域地理信息系统摄影测量技术可提供地形、地物、影像等信息,支撑地理信息系统的建立和更新。遥感技术航空和卫星摄影测量能获取广阔区域的高分辨率影像数据,支撑遥感技术的发展。工程测量摄影测量可快速高效地获取建筑物、道路、管线等工程设施的三维信息。考古与文物保护近景摄影测量能记录和测绘文化遗产,为考古调查和文物保护提供重要支撑。摄影测量仪器设备大地测量仪器用于测量地表特征的专业测量设备,包括经纬仪、全站仪等,是摄影测量工作的基础。航空摄影机用于高空航拍的专业相机,可以高效快速获取大范围区域的航空影像数据。数字摄像机利用数字传感器捕捉影像的摄像机,为摄影测量数字化做好准备。激光扫描仪利用激光技术精准扫描三维物体表面形状的高科技测绘设备。数字摄影测量相机的特点高分辨率数字摄影测量相机拥有日益提高的像素数和解析度,可以捕捉高质量的影像细节,为后续的测量分析提供优越的数据源。自动化能力这些相机集成了自动对焦、自动曝光等功能,大大提高了工作效率,降低了人工干预的需求。高精度定位内置GPS和陀螺仪等传感器可以准确测量相机的位置和角度,为三维建模和摄影测量提供重要的定位数据。数字影像处理专业的图像处理软件可以对数字影像进行校正、配准等预处理,以满足摄影测量的各种要求。数字摄影测量相机的分类专业数码单反相机专业数码单反相机具有高像素、高动态范围和出色的光学成像能力,广泛应用于航空航天、工程测量等领域。无人机航拍相机无人机搭载的专业航拍相机能够快速获取大范围地区的高分辨率影像数据,适用于遥感、地图制作等领域。手持式近景相机轻便的手持式相机可用于近景摄影测量,如文物测绘、建筑测量等,能快速获取所需的影像数据。数字摄影测量相机的标定1相机内部定标确定相机内部参数，如焦距、主点位置等。2相机外部定标确定相机在空间中的位置和姿态。3综合定标结合内外部参数进行整体定标。数字摄影测量相机标定是确保数据精度的关键步骤。通过一系列精密的实验和计算，可以全面确定相机的内外部参数，为后续的三维重建和测量奠定坚实的基础。影像坐标系和物方坐标系的建立1影像坐标系定义在相机成像平面上的二维坐标系2物方坐标系定义在被摄对象实际三维空间中的坐标系3坐标系转换利用相机内部参数和外部参数实现两个坐标系之间的转换建立影像坐标系和物方坐标系是摄影测量的基础。影像坐标系定义在相机成像平面上,用来描述像点的位置。物方坐标系定义在被摄对象的实际三维空间中,用来描述物体的位置。通过相机的内外参数,可以实现两个坐标系之间的转换,为后续的测量和计算奠定基础。