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多基线普通数码相机近景摄影测量精度研究

李能  
【摘要】:近景摄影测量综合了数字图像处理、计算机技术、模式识别、影像匹配等多学科的理论和方法;是基于摄影测量与数字影像处理的基本原理:是用数学方式将所摄影对象的几何与物理信息提取出来的摄影测量学。 随着数字近景摄影测量的发展,近景摄影测量在很多方面得到应用,如动态物体行迹的测量、高大建筑的变形测量、复杂物体的模型构建等。怎样更有效的获取图片,并对图片解算,达到需要的精度,一直是近景摄影测量研究的重点。 在近景摄影测量中,数字影像的获取,通常采用的是专业的摄影设备。这些专业设备的价格昂贵,对非专业部门是无法应用的。随着数码相机技术的发展与进步,普通数码相机在数字摄影测量领域中得到了广泛的应用,尤其是在近景数字摄影测量、无人机低空摄影测量的应用中,表现出了巨大的优势。普通数码相机不仅价格便宜,且操作方便,是专业摄影机不能比拟的。随着数码相机技术的不断进步,其像幅、分辨率不断提高,数码相机相对于专业摄影机的优势更加凸显。 详细介绍了近景摄影测量的发展、研究现状及当前社会的应用情况;对数码相机的工作原理、分类、性能指标做了详细说明;阐述了近景摄影测量中各种坐标系的关系,相片的内外方位因素与这些坐标系之间的关系;对相机检校时应注意的问题作了说明;怎样进行相机自我标定,实现的方法有哪些;详细解算了直接线性变换(DLT);对不能将被测物体完全摄影时,怎样建立可靠实用的测量方案。 本文主要对多基线非量测数码相机近景摄影测量精度进行研究,多方位、多角度拍摄相片,利用Lensphoto多基线测量软件对待定点(模型点)进行测量分析。对影响近景摄影测量精度的各种因素,同种相机不同交会角、不同摄距,不同相机不同分辨率、控制点精度、控制点分布不同情况、控制点个数不同等作了详细的分析比较。 通过实验近景摄影测量的精度随着交会角的增大、分辨率的增大、控制点的增加不断提高。分布较均匀的控制点,测量点的精度相对较高。当摄距较远时,可通过增大分辨率来提高测量精度。


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