普通數(shù)碼影像量測應用方法內(nèi)容簡介

《普通數(shù)碼影像量測應用方法》可供工程、工業(yè)等行業(yè)從事勘測、設計的專業(yè)技術人員閱讀，也可作為測繪或影像相關專業(yè)研究生的參考書。

第1章緒論

1.1近景攝影測量技術

1.2數(shù)碼影像的工程量測應用現(xiàn)狀

1.3數(shù)碼影像量測應用技術的發(fā)展前景

第2章普通數(shù)碼相機及其構像特性

2.1構像幾何畸變差的特性

2.2構像畸變差的表示及校正效果

2.2.1常用的徑、切向畸變差模型

2.2.2模型中添加仿射畸變的不良影響

2.2.3k-1項作用的討論

2.3普通數(shù)碼相機內(nèi)方位的穩(wěn)定性

第3章三維控制的相機量測化檢校方法

3.1三維控制場及其建立

3.2三維光線束檢校方法

3.2.1檢校參數(shù)的整體解算

3.2.2BCT方法實驗精度分析

3.3PTR檢校方法

3.3.1關于二維控制場

3.3.2畸變系數(shù)的解算

3.3.3內(nèi)方位元素的解算及精度估計

3.3.4PTR方法實驗精度分析

3.3.5相機量測化檢校的適用性評價

第4章平面控制檢校的參數(shù)相關性分析

4.1平面控制場的建立

4.2平面控制相機檢校存在的問題

4.3平面控制單像片檢校的相關性分析

4.3.1Zs與f相關性

4.3.2 Xs、Ys與x0、y0相關性分析

4.4平面控制多像片檢校的相關性分析

4.5參數(shù)相關性模擬分析

4.5.1方位元素之間相關性度量

4.5.2單片參數(shù)相關性模擬分析

4.5.3多片參數(shù)相關性模擬分析

4.5.4拍攝方式影響相關性的模擬分析

第5章平面控制的相機量測參數(shù)分步檢校方法

5.1基于平面線特征的畸變及像主點檢校

5.1.1直線參數(shù)的確定

5.1.2畸變系數(shù)檢校

5.1.3像主點位置檢校

5.2相機主距的檢校

5.2.1主距檢校的影像獲取方式

5.2.2主距檢校原理

5.2.3投影中心Xs、Ys的確定

5.2.4主距f及φ、ω、κ的解算

5.3SSC方法實驗精度分析

5.3.1實驗數(shù)據(jù)的獲取

5.3.2實驗結果的解算

5.3.3畸變系數(shù)檢校的質(zhì)量分析

5.3.4內(nèi)方位元素解算的穩(wěn)定性測試

5.3.5檢校結果的量測應用精度

第6章直線約束的平面控制光線束檢校方法

6.1LBC方法檢校原理

6.2LBC方法的未知數(shù)初值計算

6.2.1畸變系數(shù)及內(nèi)方位元素初值計算

6.2.2外方位元素初值計算

6.3LBC拍攝方式及算法流程

6.4LBC方法實驗精度分析

6.4.1實驗數(shù)據(jù)的獲取

6.4.2檢校實驗結果

6.4.3畸變系數(shù)檢校的質(zhì)量分析

6.4.4檢校結果的量測應用精度

6.5LBC與通常平面光束法檢校的比較

第7章相機不同檢校方法的比較與分析

7.1PTR與三維光束法檢校的對比

7.2兩種新的平面控制檢校算法的特性

7.2.1畸變系數(shù)檢校精度比較

7.2.2檢校結果的應用精度比較

7.2.3檢校結果的其他比較

第8章數(shù)碼影像量測基本算法解析

8.1數(shù)碼影像單像后交多片前交算法

8.1.1單像空間后方交會的初值估算方法

8.1.2空間后方交會及前方交會解算

8.1.3數(shù)碼影像空間后交的精度分析

8.1.4多片前交的精度及可靠性

8.2數(shù)碼影像的相對定向

8.2.1相對定向迭代解法及初值確定

8.2.2相對定向直接解法

8.2.3數(shù)碼影像相對定向精度分析

8.3普通數(shù)碼影像的DLT算法特性

8.3.1DLT算法的廣義解析

8.3.2精化畸變差改正模型對DLT的影響

8.3.3附加制約條件對DLT解算的作用

第9章數(shù)碼影像區(qū)域網(wǎng)光束法

9.1數(shù)碼影像區(qū)域網(wǎng)光束法及其算法特性

9.1.1區(qū)域網(wǎng)光束法概述

9.1.2虛擬觀測方程構建對計算的影響

9.1.3內(nèi)方位已知/未知處理的光束法適用性

9.1.4構像畸變系數(shù)的組合效應

9.1.5畸變差預先校正對光束法精度的影響

9.1.6實時對焦（變主距）光束法的適用條件

9.1.7多基線對提高光束法精度的作用

9.1.8稀疏控制下光束法處理的若干問題

9.2光束法與單像后交多片前交的比較

9.2.1兩種算法的實施特點

9.2.2兩種算法實驗精度分析

9.3近景影像的自由網(wǎng)光束法探討

9.3.1自由網(wǎng)平差的一般解法

9.3.2近景影像自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差

9.3.3改進的基于赫爾默特方差估計的自由網(wǎng)平差

第10章數(shù)碼影像的立體匹配方法

10.1同名核線影像的生成

10.1.1連續(xù)法相對定向的核線模型

10.1.2直接法相對定向的核線模型

10.2普通數(shù)碼影像的同名核線誤差

10.3隨點生成短核線匹配策略

10.4種子點約束的概率松弛匹配方法

10.4.1基于種子點的搜索策略

10.4.2松弛法匹配的概率更新

10.4.3種子點約束的概率松弛匹配

10.5虛擬核面的多基線影像立體匹配方法

10.5.1多基線立體匹配常用方法

10.5.2虛擬核面的多基線立體匹配

第11章數(shù)碼影像量測工程應用的若干問題

11.1近景影像技術的工程適用條件

11.1.1拍攝成像適用條件

11.1.2數(shù)據(jù)處理設備和方法適用條件

11.1.3成果類型及精度適用條件

11.2近景影像的拍攝方式

11.2.1單像對影像拍攝方式

11.2.2多基線影像拍攝方式

11.2.3像方控制影像拍攝方式

11.3數(shù)碼影像量測常見問題解決方案

第12章普通數(shù)碼影像量測應用實例

12.1高山峽谷數(shù)碼影像測繪系統(tǒng)

12.1.1系統(tǒng)結構及數(shù)據(jù)處理流程

12.1.2系統(tǒng)及其方法特點

12.1.3系統(tǒng)應用實例

12.2基于數(shù)碼影像的地質(zhì)工程三維建模

12.2.1數(shù)碼影像工程地質(zhì)編錄技術

12.2.2邊坡地質(zhì)工程影像三維建模

12.2.3硐室地質(zhì)工程影像三維建模

主要參考文獻

普通數(shù)碼相機的出現(xiàn)，使影像獲取變得如此簡便。這不僅鼓勵了人們在工作中廣泛使用影像來觀察記錄對象并做定性分析，而且大大激發(fā)了人們使用數(shù)碼相機去解決各自領域中的快速量測、非接觸式量測和自動化量測等技術難題的熱情。實際上，伴隨著計算機技術和空間信息技術的發(fā)展，廣泛分布于基礎地理測繪、城建規(guī)劃、工程勘察、工業(yè)制造、生物醫(yī)學等領域的基于影像信息的量測技術，已經(jīng)超越了傳統(tǒng)近景攝影測量的研究及應用范疇，成為影像技術中最為活躍的一個發(fā)展方向。

“花錢少、門檻低、上手快”似乎是大家對普通數(shù)碼影像量測應用的最直觀認識，但在應用“熱鬧”的表象下，真正對應用結果滿意的卻并不多。造成這種情形的原因，正是人們在消費普通數(shù)碼相機低廉、方便等優(yōu)點的同時，忽視了普通數(shù)碼影像幾何質(zhì)量不佳的缺點；而對普通數(shù)碼影像直接沿用量測影像處理算法尤其是航測算法的做法，加深了這個缺點的不利影響。本書正是針對影響普通數(shù)碼影像量測精度及應用水平的主要因素，以攝影測量學理論方法為依據(jù)進行拓展研究，以期能夠更好地適應普通數(shù)碼影像的量測應用，進一步滿足不同行業(yè)尤其是工程勘測業(yè)界的影像量測技術需求，不斷開拓數(shù)碼影像量測技術的適用領域。

本書撰寫的目的并不是為了完整地闡述或再現(xiàn)近景攝影測量現(xiàn)有的技術和方法，而是圍繞相機量測化檢校、影像定向、影像立體匹配等基本問題，研究新方法、改進方法和算法的新用法，使普通數(shù)碼影像量測應用的關鍵環(huán)節(jié)可以進一步被認識、理解和改善，希望從某些方面能夠有助于提高該技術的研究、設計、開發(fā)和應用水平。本書共分12章，第1章概述了普通數(shù)碼影像量測應用的現(xiàn)狀及發(fā)展；第2章分析了普通數(shù)碼影像的構像特性，為數(shù)碼相機量測化提供依據(jù)；第3~7章，提出了普通數(shù)碼相機量測化應用的概念，在此基礎上闡述了PTR、SSC和LBC三種新的相機量測化檢校方法，并驗證了新方法的優(yōu)點和特點，為提高普通數(shù)碼影像量測精度和降低方法的適用條件提供了基本保障；第8章和第9章在對影像量測處理基本算法展開解析和實驗的基礎上，明確了普通數(shù)碼影像量測處理的適應算法并論述了算法改進；第10章闡述了幾種面向普通數(shù)碼影像的立體匹配方法；第11章和第12章闡述了普通數(shù)碼影像量測在工程領域應用中的若干問題和解決方案，以及應用實例分析。

本書是在作者近年相關研究和應用成果的基礎上寫作而成的，在此感謝歷屆研究生楊朝輝、楊林、楊立君、張曼祺、王正培、杜麗麗、黃河、王淼、王亞芹、蘇博、毛羽豐、張榮春、陳舒、吳銘飛、楊暢等同學為本書所做的相關工作。由于作者水平所限，書中難免有不當之處，敬請讀者批評指正。



李 浩 楊 彪（河海大學）

陳新璽（國家海洋局東海分局）

張雅楠（中國電力工程顧問集團 西北電力設計院） 2013年1月于南京

長30~40cm，一般6或11根為一組，套在一個圓環(huán)上。測釬主要用來標定尺段點的位置和計算丈量的尺段數(shù)。

測釬參數(shù)：

多以鐵質(zhì)或不銹鋼質(zhì)為主，長30~40cm，直徑根據(jù)具體要求不同，一般8mm。

測釬用途：

測釬主要用來標定尺段點的位置和計算丈量的尺段數(shù)。

凈空變形量測，又稱凈空位移量測、收斂量測。指用收斂計測量開挖后隧道周邊輪廓向其內(nèi)側發(fā)生的相對位移。收斂量測已成為研究隧道施工的安全性、支護效果、支護施工時機、支護方法等的簡便而有效的基本施工管理量測方法，是圍巖監(jiān)控量測的必測項目之一。測線的布置與被測斷面的形狀和尺寸、圍巖條件及開挖方式有關。當斷面較大日圍巖軟弱時，測線布置略多。

學科：坑探工程

詞目：凈空變形量測

英文：convergence measure2100433B