当代摄影测量复习提纲

发布 2022-09-06 06:25:28 阅读 9418

1.摄影测量的基本问题和基本关系?

摄影测量的基本问题是几何关系的恢复和同名点对应。

摄影测量的基本关系:解析关系和对应性关系,还可以包括语义关系。

解析关系是指相邻影像间、影像与空间的解析关系。对应性关系指影像间同名特征间、影像特征与空间特征等。语义关系指影像理解、目标识别、地物自动提取、gis数据的自动更新等。

2.市场上的大幅面航空数码像机有哪些?其原理是什么?各有什么优缺点?

1)ads40(airborne digital sensor),能够同时获取立体影像和彩色多光谱影像。线阵列推扫成像原理,能同时提供3个全色与4个多光谱波段数字影像。该相机全色波段的前视、下视和后视影像可以构成3个立体像对。

2)dmc(digital mapping camera),面阵航空数码相机。是同步一交向摄影方式dmc由4台黑白影像的全色波段(pan)相机和4台多光谱(ms)相机组成,摄影时相机同时**。提供用户的是经过辐射与几何纠正的、拼接成的有效(virtual)影像。

波段为黑白全色+多光谱。4台分离的倾斜影像、4个小面阵影像经过纠正、拼接而成一个大面阵影像。

3)ucd(ultracam-d)(vexcel imaging公司生产)。面阵航空相机。ucd相机由4 台黑白影像的全色波段(pan)相机、4 台多光波(ms)相机组成,摄影时,是先后顺序**。

波段为黑白全色+多光谱。4次分别**的9个小面阵拼接成的大面阵影像。

4)swdc-4(si wei digital camera),测绘研究院。是同步一交向摄影方式。swdc(si wei digital camera)经外视场拼接而成,系统中集成了gps和自动控制等关键技术。

内置gps,无基准站;物镜可换;视场角大,高程精度高。

5)jxdc系列,国产。优点:同样gsd(地面分辨率)比进口相机航高低三倍左右;旁向视场角大(98°);基高比大(0.

55,是进口数码相机的两倍左右),所以在相同gsd的情况下,高程精度高;真彩色;可更换不同焦距的镜头。既适用于城市大比例尺图,正射影像图,也适用于国家中小比例尺地形图的测绘。

6)tls(three-line scanner。日本。

3.像机检校的目的和意义?

像机的几何模型确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之问的相互关系,像机检校的目的就是求出这个几何模型,确定主点(x0, y0),主距f;确定镜头畸变参数k1,k2,…,p1,p2,…;确定ccd仿射变形;确定ccd的不规则变形。

4.常见的像机检校方法有哪些?基本原理是什么?

常见的检校方法有:平行光管法、3d检校场法、2d检校场法、基于纯平移的方法、基于纯旋转的方法、基于灭点的方法和自检校方法。

3d检校场法利用空间后方交会。

2d检校场先按简化模型求初值,再按严格模型进行多片后方交会。

自检校的方法不需要布设控制场,只需要从不同角度获得同一物体的几张相片,就可以利用相片的相对关系来恢复出内方位元素。

基于灭点的方法首先用畸变系数对图像进行纠正,然后从纠正图像的三个互相垂直的方向上各自提出两条直线用来解算灭点,进而求出主距的值。

5.影像匹配与影像配准的区别和联系

影像匹配实质上是在两幅(或多幅)影像之间识别同名点。

6. 相关系数与最小二乘匹配的联系。

相关系数法是最简单的匹配,最小二乘相关是考虑线性变形的匹配。

相关系数最大与最小二乘相关的准则是一致的。最小二乘相关匹配计算过程中要用相关系数计算初值。

相关系数是标准化的协方差函数,协方差函数除以两信号的方差即得相关系数。

最小二乘影像匹配的基本思想是在影像匹配中引入辐射畸变和几何畸变的变形参数,同时按最小二乘的原则求解这些参数。

相关系数是仅考虑辐射的线性畸变的最小二乘匹配。

7. 影像整体匹配的策略有哪些?

多分辨率策略、几何约束条件(包括核线几何和近似核线几何)、拓扑约束、多片策略、临域约束策略(包括平滑约束和连续约束)。

随着分辨率的降低,影像之间的映射的复杂性也趋向简化。

8. 共线方程、直接线性变换、rpc模型有什么相同点和不同点?它们的作用是什么?

它们的相同点:确定影像坐标与地面坐标的一一对应关系,都是统一成像几何模型。

共线方程:共线方程作用:确定摄影是像片的位置和姿态(外方位元素:xs,ys,zs, ,空间前方交会;光束与地面模型的交会。共线方程描述的是一条空间至直线。

直接线性变换(dlt)。

在进行空间前方交会求解xyz的时候,利用共线方程或(dlt)都可以线性的求解,而无需求xya的初值,更无需迭代计算。rpc是线性的共线方程非线性扩展,即rpc是直接非线性变换。在rpc方程中,xyz有高次项,无法直接线性求解,需要利用xyz的一次项按直接线性变换求初值。

rpc模型的作用:阶数为3并且分母不同的rpc 可以取代严密成像模型不仅适用于光学影像,也可用于sar雷达影像。rpc描述的是一条空间曲线。

模型与严格成像几何模型的关系是什么?如何解算rpc参数?

rpc模型的目的:建立影像坐标与地面坐标的直接映射关系,用户不需要关心传感器的。

内、外方位元素。rpc的思路:将线性共线方程进行非线性扩展。

rpc的线性形式:

rpc的非线性形式:

可利用最小二乘法求解rpc模型的参数,在求解rpc参数过程中不需要初值。

10.从影像自动提取地物的现状和趋势。

现状:真正的自动化系统还不现实;部分自动的方法正在逐步商用化。

建筑物提取趋势:多视影像处理;彩色、多光谱信息的利用;2d和3d的互动;成像几何、目标知识与空间推理的利用更加全面和深入;面片组合的建筑物几何模型;多源信息的融合处理。

11.半自动建筑物提取的原理和过程。

基于感知编组与平差模型的房屋半自动提取:

原理:过程:

12.半自动道路提取的原理和过程。

基于模板匹配与平差模型的线状地物半自动提取:

原理:过程:

13.建筑物几何模型平差的约束条件有哪些?观测值和约束条件各有哪些?

空中三角测量与传统gps辅助框幅式影像空中三角测量有什么区别和联系?观测值和约束条件有哪些?

15.机载激光扫描数据的特点是什么?机载激光扫描数据处理的困难之处有哪些?有何解决办法?

机载激光扫描数据的特点:点密度大,点间距<1m;能够穿透植被的叶冠;不需要或很少需要进入测量现场;同时测地面和非地面数据;机载激光扫描的绝对精度<0.3m;24小时全天候工作,能穿透薄云;具有迅速获取数据的能力。

机载激光扫描数据处理的困难之处:点云数据量大、大量数据可视化、自动的过滤算法精度不高、

相应的处理方法:研究点云的简化方法、结合影像处理以提高精度。

16.机载激光扫描数据的精度受到哪些因素的影响?如何提高精度?

内因:pos系统和激光系统自身的精度限制;外因为:航线设计、飞行条件、大气条件、地形起伏因素和植被覆盖等。

高程精度与发射频率、航高有关,水平精度与飞行高度、激光束的发散程度、地形起伏等有关。

提高精度方法:gps定位系统中采用实时差分gps进行定位,对精度要求高的地区适当降低飞行高度,选择波长较短的波,采用大功率高能脉冲,选择在干、冷和透明的大气条件下进行激光扫描,并且尽量选择在夜间进行,提高gps数据质量(至少可以看到6颗卫星,并至少有4颗被锁定;卫星仰角大于15度;pdop<2.8;飞机要在gps基准站周围25公里范围内)。

17.机载激光扫描数据自动地形提取算法有哪些,各有什么差别,并简述原理。

在地形提取方面有:基于tin渐进增长算法、不均匀误差分布函数的分层鲁棒内插算法、形态滤波方法和基于格网等级法。

18.机载激光扫描数据建筑物模型重建的方法有哪些,各有什么差别,并简述原理。

基于机载激光扫描数据的建筑物重建分为两大类:单纯以激光扫描数据获取和融合激光测距数据和其他影像数据提取建筑物。

单纯以激光扫描数据的建筑物重建方法有:基于两次回波信息的渐进滤波法、基于三维霍夫变换或delaunay三角处理法、基于最小二乘平差dsm点云的区域增长算法。

19.激光扫描与sar/insar的比较。

概念上:lidar是一种集激光、全球定位系统(gps)和惯性导航系统(imu)三种技术于一身的系统,用于获取数据并生成精确的dem,可高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。合成孔径雷达(sar)就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。

干涉合成孔径雷达(insar)计算两个或者两个以上合成孔径雷达(sar)在同一区域拍摄的图像的回归微波相位差值,生成区域曲面形变或数字高程模型。

特点上:都可以24小时全天候工作。lidar可同时测地面和非地面数据。

sar几乎不受云雨限制,不依赖阳光照射,可在白天和黑夜获取数据,sar能穿透掩盖物有效识别伪装和隐蔽目标。insar在信息提取方面展现了高自动化和高精度的技术特点。

原理上:lidar利用激光器发射的激光,sar使用的是反射波的振幅,insar使用的是反射波的相位数据。

发展方向上:lidar英语领域广,将在城市建模中发挥更大的作用。合成孔径雷达(sar)将向着作用距离更远、抗干扰性能更强、提供信息更快、造价便宜、多种平台、多波段、多极化和小型化的方向发展。

20.激光扫描技术未来发展趋势。

21.人工地物自动提取的基本方法。

边缘和直线的提取,基于最小二乘平差模型的特征提取,基于物方解的特征提取,中级处理与感知编组。

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