第二章 航空攝影與航攝像片

1、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量第二章第二章q 利用安裝在航攝飛機(jī)上利用安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面進(jìn)行攝影度對(duì)地面進(jìn)行攝影 航空攝影航空攝影ZSS航攝儀焦距航攝儀焦距：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離像片主距長(zhǎng)焦距長(zhǎng)焦距：(主距200mm)中焦距中焦距：(主距100200mm)短焦距短焦距：(主距100mm)FSf像片主距像片主距：物鏡后節(jié)點(diǎn)到像平面的距離：物鏡后節(jié)點(diǎn)到像平面的距離像場(chǎng)像場(chǎng)：物鏡焦面上中央成像清晰的范圍：物鏡焦面上中央成像清晰的范圍像場(chǎng)角常角常角：(視場(chǎng)角100。)像場(chǎng)角像場(chǎng)角：像場(chǎng)直徑對(duì)物鏡后節(jié)點(diǎn)的夾角：像場(chǎng)直徑對(duì)物鏡后節(jié)點(diǎn)的夾角2b航

2、攝像片為量測(cè)像片，有航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)航攝像片的大小為航攝像片的大小為18cm18cm, 23cm23cm航攝像片光學(xué)框標(biāo)機(jī)械框標(biāo)q 航攝儀在曝光的瞬間物航攝儀在曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面鏡主光軸保持垂直地面 航空攝影航空攝影 攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，偏離鉛垂線(xiàn)的夾角小于偏離鉛垂線(xiàn)的夾角小于3 30 0，夾角為像片傾角，夾角為像片傾角鉛垂線(xiàn)像片SA攝影機(jī)主光軸像片豎直攝影q 沿航線(xiàn)方向相鄰兩張沿航線(xiàn)方向相鄰兩張像片應(yīng)有像片應(yīng)有60%60%左右的航左右的航向重疊，相鄰航線(xiàn)間向重疊，相鄰航線(xiàn)間的像片應(yīng)

3、有的像片應(yīng)有30%30%左右的左右的旁向重疊旁向重疊 航空攝影航空攝影123Lxpx航向重疊度-1-1Lypy旁向重疊度航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離P1S1P2S2BE攝影基線(xiàn)攝影基線(xiàn)HfLlm1f為攝影機(jī)主距，為攝影機(jī)主距，H為航高為航高視攝影像片水平、地面取平均高程時(shí)，像片上的線(xiàn)段 l 與地面上相應(yīng)的水平距L 之比為攝影比例尺aASEPfH攝影比例尺測(cè)圖比例尺比例尺類(lèi)型比例尺類(lèi)型航攝比例尺航攝比例尺測(cè)圖比例尺測(cè)圖比例尺大比例尺大比例尺 1:2000 1:3000 1:500 1:4000 1:6000 1:1000 1:8000 1:12000 1:2000， 1:

4、5000中比例尺中比例尺 1:150001:20000 1:5000 1:100001:35000 1:10000小比例尺小比例尺 1:200001:30000 1:25000 1:350001:55000 1:50000 把一條航線(xiàn)的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起把一條航線(xiàn)的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來(lái)，各張像片的主點(diǎn)連線(xiàn)不在一條直線(xiàn)上，來(lái)，各張像片的主點(diǎn)連線(xiàn)不在一條直線(xiàn)上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線(xiàn)，稱(chēng)航線(xiàn)彎曲而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線(xiàn)，稱(chēng)航線(xiàn)彎曲 Ll航線(xiàn)彎曲o2 一張像片上相鄰主點(diǎn)連線(xiàn)與同方向框一張像片上相鄰主點(diǎn)連線(xiàn)與同方向框標(biāo)連線(xiàn)間的夾角。要求像片旋角標(biāo)連線(xiàn)間的夾角。要求像片旋角60像片旋角過(guò)大

5、會(huì)減少立體像對(duì)的有效范圍o1像片旋角投影方式投影：用一組假想的直線(xiàn)將物體向幾何面投射用一組假想的直線(xiàn)將物體向幾何面投射投影射線(xiàn)：投影的直線(xiàn)投影的直線(xiàn)投影平面：投影的幾何面投影的幾何面投影射線(xiàn)會(huì)聚于一點(diǎn)的投影稱(chēng)為投影射線(xiàn)會(huì)聚于一點(diǎn)的投影稱(chēng)為中心投影投影中心投影中心投影平面投影平面投影點(diǎn)投影點(diǎn)投影射線(xiàn)投影射線(xiàn)物點(diǎn)物點(diǎn)正射投影投影射線(xiàn)投影射線(xiàn)與投影平與投影平面正交面正交斜投影投影射投影射線(xiàn)與投線(xiàn)與投影平面影平面斜交斜交投影射線(xiàn)平行于某一固定方向的投影的投影稱(chēng)為投影射線(xiàn)平行于某一固定方向的投影的投影稱(chēng)為平行投影航攝像片為中心投影，地形圖為正射投影SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影地形圖的特點(diǎn)1

6、、圖上任意兩點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn)、圖上任意兩點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn) 的水平距離之比為一常數(shù)，等于圖比的水平距離之比為一常數(shù)，等于圖比 例尺例尺2、圖上任意一點(diǎn)引畫(huà)的兩條方向線(xiàn)間的、圖上任意一點(diǎn)引畫(huà)的兩條方向線(xiàn)間的 夾角等于地面上對(duì)應(yīng)的水平角夾角等于地面上對(duì)應(yīng)的水平角地形起伏引起的像點(diǎn)位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片傾斜引起的像點(diǎn)位移航攝像片的特點(diǎn)當(dāng)像片傾斜、地面起伏時(shí)，地面點(diǎn)在航攝像片上當(dāng)像片傾斜、地面起伏時(shí)，地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對(duì)于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異構(gòu)像相對(duì)于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱(chēng)稱(chēng)像點(diǎn)位移像點(diǎn)位移比 例 尺：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一

7、比例尺地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一比例尺表示方法：地圖為線(xiàn)劃圖，航片為影像圖地圖為線(xiàn)劃圖，航片為影像圖表示內(nèi)容：地圖需要綜合取舍地圖需要綜合取舍幾何差異：航攝像片可組成像對(duì)立體觀察航攝像片可組成像對(duì)立體觀察攝影測(cè)量的主要任務(wù)之一攝影測(cè)量的主要任務(wù)之一：EPTTvvVVShihiWhohohchcEsJiNnOoCc面：地面地面E 像片面像片面P 主垂面主垂面W 真水平面真水平面Es線(xiàn)：跡線(xiàn)跡線(xiàn)TT 主光線(xiàn)主光線(xiàn)SoO 主垂線(xiàn)主垂線(xiàn)SnN 攝影方向線(xiàn)攝影方向線(xiàn)VV 主縱線(xiàn)主縱線(xiàn)vv 等角線(xiàn)等角線(xiàn)ScC 主合線(xiàn)主合線(xiàn)hihi 主橫線(xiàn)主橫線(xiàn)hoho 等比線(xiàn)等比線(xiàn)hchc點(diǎn)：攝影中心攝影中心S 像主點(diǎn)

8、像主點(diǎn)o 地主點(diǎn)地主點(diǎn)O 像底點(diǎn)像底點(diǎn)n 地底點(diǎn)地底點(diǎn)N 等角點(diǎn)等角點(diǎn)c 地面等角點(diǎn)地面等角點(diǎn)C 主合點(diǎn)主合點(diǎn)i 主遁點(diǎn)主遁點(diǎn)J 重要點(diǎn)線(xiàn)的數(shù)學(xué)關(guān)系2HtgCNHtgONEPTTvvVVSWJiNnOoCc底點(diǎn)特性鉛垂線(xiàn)在像平面鉛垂線(xiàn)在像平面上的構(gòu)像位于以上的構(gòu)像位于以像底點(diǎn)像底點(diǎn)n為輻射為輻射中心的相應(yīng)輻射中心的相應(yīng)輻射線(xiàn)上線(xiàn)上Nn重要的點(diǎn) 線(xiàn)特征等角點(diǎn)特性在傾斜像片和水在傾斜像片和水平地面上，由等平地面上，由等角點(diǎn)角點(diǎn)c和和C所引出所引出的一對(duì)透視對(duì)應(yīng)的一對(duì)透視對(duì)應(yīng)線(xiàn)無(wú)方向偏差，線(xiàn)無(wú)方向偏差，保持著方向角相保持著方向角相等等Cc重要的點(diǎn) 線(xiàn)特征等比線(xiàn)特性 等比線(xiàn)的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的

9、攝影比例尺，等比線(xiàn)的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺，不受像片傾斜影響不受像片傾斜影響重要的點(diǎn) 線(xiàn)特征2.4 數(shù)字影像基礎(chǔ)1, 11 , 10 , 11, 11 , 10 , 11, 01 , 00 , 0nmmmnngggggggggg) 1, 1 , 0() 1, 1 , 0(00mjyjyynixixx數(shù)字影像采樣18237877682345677810456789998645344455772334456788數(shù)字影像采樣過(guò)程 采樣 對(duì)實(shí)際連續(xù)函數(shù)模型離散化的量測(cè)過(guò)程 111223345666455667787879555658665960663626167656364696968

10、696262646367686515761661616n樣點(diǎn) 被量測(cè)的“點(diǎn)”是小的區(qū)域-像素重采樣resampling 當(dāng)欲知不位于矩陣（采樣）點(diǎn)上的原始函數(shù)g(x,y)的數(shù)值時(shí)就需進(jìn)行內(nèi)插，稱(chēng)為重采樣 重采樣的方法：雙線(xiàn)性?xún)?nèi)插、雙三次卷積、最鄰近內(nèi)插法重采樣方法雙線(xiàn)性插值法10),(1)(xxxW卷積核是一個(gè)三角形函數(shù) xW(x)(1 0)(-1 0)(0 1)11122122pYXy1y2aby1- yx1- xx2x1雙線(xiàn)性插值法示意圖權(quán)的確定yyWyyWxxWxxW)(;1)(;)(;1)(2121)(INT)(INTyyyxxx加權(quán)平均值雙線(xiàn)性插值法公式影像重采樣雙三次卷積法 卷積核可以利用三次樣條函數(shù) p11121314213141222324323334424344Yx雙三次卷積法示意圖yx)()()()()()(44441111jiijyWxWWyWxWWyWxWW雙三次卷積法計(jì)算公式 )()()()()()(44441111jiijyWx