基于數(shù)碼相機(jī)的近景攝影測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、伴隨著數(shù)碼相機(jī)的飛速發(fā)展，攝影測(cè)量已經(jīng)快步進(jìn)入了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量時(shí)代，它對(duì)整個(gè)攝影測(cè)量的教學(xué)、科研、生產(chǎn)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響，在這個(gè)領(lǐng)域里充滿了生機(jī)與挑戰(zhàn)。數(shù)碼相機(jī)與昂貴的專業(yè)量測(cè)相機(jī)相比在價(jià)格上有著明顯的優(yōu)勢(shì)，并且隨著數(shù)碼相機(jī)的日益廣泛應(yīng)用，其性能越來(lái)越高、價(jià)格卻越來(lái)越低，數(shù)碼相機(jī)在推動(dòng)攝影測(cè)量的普及中正在發(fā)揮著極其重要的作用。 目前，國(guó)內(nèi)外的數(shù)字近景攝影測(cè)量系統(tǒng)大多數(shù)是建立在量測(cè)相機(jī)的基礎(chǔ)上，而量測(cè)相機(jī)是專業(yè)相機(jī)，它不僅價(jià)格昂

2、貴，而且使用復(fù)雜，不便于推廣。隨著數(shù)碼相機(jī)價(jià)格的不斷下降，數(shù)碼相機(jī)在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，而且，在價(jià)格下降的同時(shí)，數(shù)碼相機(jī)的分辨率和鏡頭質(zhì)量以及各種功能都在快速提高。將數(shù)碼相機(jī)應(yīng)用于近景攝影測(cè)量，讓非專業(yè)攝影測(cè)量人員了解和掌握相關(guān)的技術(shù)，并能夠?qū)嶋H操作，對(duì)于近景攝影測(cè)量應(yīng)用的普及具有十分重要的意義。 本文以傳統(tǒng)攝影測(cè)量的基本理論為基礎(chǔ)，針對(duì)非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)字近景攝影測(cè)量的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。研究的目的是：通過(guò)對(duì)

3、數(shù)字近景攝影測(cè)量的技術(shù)的研究，解決對(duì)非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)定、對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配、三維信息的計(jì)算等關(guān)鍵問(wèn)題；對(duì)數(shù)字近景攝影測(cè)量能達(dá)到的精度進(jìn)行分析，提出提高精度的措施和建議；建立起針對(duì)非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)的數(shù)字近景攝影測(cè)量系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)定、對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配和目標(biāo)點(diǎn)三維空間坐標(biāo)計(jì)算等功能。本文研究的主要工作包括： (1) 介紹了數(shù)字近景攝影測(cè)量的基本理論、方法和步驟，對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配、測(cè)量精度進(jìn)行了探討和分析。 (2) 對(duì)數(shù)碼相機(jī)的

4、特點(diǎn)和性能進(jìn)行了深入討論和介紹，提出了在近景攝影測(cè)量中所使用的數(shù)碼相機(jī)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。 (3) 對(duì)在數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)定中使用的棋盤(pán)格模板角點(diǎn)的識(shí)別與定位方法進(jìn)行了深入地研究，提出了一種簡(jiǎn)便、實(shí)用、有效的棋盤(pán)格模板角點(diǎn)自動(dòng)提取方法，并基于此方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)碼相機(jī)的自動(dòng)標(biāo)定計(jì)算。 (4) 認(rèn)真研究了攝影測(cè)量中數(shù)字圖像的拍攝過(guò)程及獲得高精度攝影測(cè)量的先決條件，提出了提高攝影測(cè)量精度的有效措施。 (5) 提出了采用平面標(biāo)定模板標(biāo)定

5、立體像對(duì)外部參數(shù)的實(shí)用方法，并將其應(yīng)用于實(shí)際攝影測(cè)量中，通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行了驗(yàn)證。 (6) 將角點(diǎn)特征、外極線約束和灰度相關(guān)條件綜合應(yīng)用于交互式對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配，收到了滿意的效果。 (7) 對(duì)利用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行攝影測(cè)量誤差分析作了嘗試性的探索和研究，為以后的深入研究開(kāi)辟了一條新途徑。 (8) 設(shè)計(jì)并建立了一套實(shí)用的數(shù)字近景攝影測(cè)量系統(tǒng)，它具有標(biāo)定數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)、計(jì)算雙目相機(jī)的相對(duì)方位、對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配、計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)