3 摄影测量学

3.1 概述

3.1.1 什么是摄影测量学

• 定义：摄影测量是通过摄影的手段获得对物体可靠量测的科学与技术。
• 基本流程：数据获取->数据处理->构建三维实体模型

3.1.2 摄影测量的分类及应用

1）按照摄像机安放的位置不同（高空、中空、低空、地面）

• 航天摄影测量（卫星）：测绘各种比例尺地图
• 航空摄影测量（飞机）：主要测绘1:5万、1:1万地形图
• 低空摄影测量（无人飞行器）：地理国情调查、监测、灾区救灾与评估，能够快速响应
• 地面摄影测量（近景、地面）：主要用于各种工程、工业、医学、建筑、考古等领域（一切非地形测量为目标）

3.1.3 摄影测量学的发展

• 模拟摄影测量->解析摄影测量->数字摄影测量
• 模拟摄影测量：完全依赖于精密的光学——机械仪器
• 解析摄影测量：精密的光学——机械仪器+计算机
• 数字摄影测量：计算机完全替代原来的光机仪器

3.1.4 摄影测量过程与原理

1）摄影测量的过程与原理

• 摄影——由三维->二维的过程
• 摄影测量学——由二维->三维的过程
• 摄影测量是摄影的——逆过程、反转过程

2）摄影测量学的基本内容（两个基本任务）

• 在像片上量测的点必须是同名点（解决对应性问题）
• 恢复摄影光线在摄影时的空间方位（建立“影像与被摄物体间的几何关系”）

3）摄影测量基本方程式——三点共线方程

• 一个基本事实：物点、摄影中心、像点三点在一条直线上
• 共有两组，9个参数
• 摄影机3个内方位元素：x0、y0、f，与摄影时摄影机的位置、姿态无关
• 影像的6个外方位素：是摄影瞬间相机在空间的位置与姿态

4) 计算机怎样确定同名特征与应用

利用计算机识别同名点的核心是模式识别，最简单的方法就是模板匹配。

• 模板匹配（模式识别、最基本的方法）：比较“灰度差的绝对值”=最小，获得解
• 影像匹配：分别在左右影像上建立一个目标区——搜索区（>目标区）
• 影像匹配的应用：特征匹配（检测两个图像的特征点，寻找同名点，拼接）

3.2 摄影测量发展与应用

• 与各类传感器密切相关：高分辨率遥感影像、数码航空相机、POS系统、LiDAR、干涉雷达
• 理论与算法的发展
• 计算机与网络的发展