（毕业论文）多基线数码影像的光束法平差计算研究

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1、多基线数码影像的光束法平差计算研究摘要：普通数码相机获取的数字影像具有成本低、分辨率高、数据采集简便、影像传输与处理快速等优点，解决了现场快速获取影像的问题，且降低了近景摄影测量作业对设备及技能的要求。近年来，国内外学者对基于普通数码相机的近景目标三维数据获取进行了广泛的应用研究，但研究大多先利用单基线影像进行同名点匹配，再采用自检校光束法或直接线性变换算法来解算目标的空间坐标。该方法存在对控制点的数量及分布要求较高、同名点匹配可靠性较低等缺点。本课题研究多基线普通数码影像的数字近景摄影测量技术，特别针对光书法平差计算进行研究分析，以提高结算精度。关键词：数字摄影测量；普通

2、数码相机；多基线；光束法1绪论1.1论文的研究背景1.1.1数字摄影测量技术的发展和应用数字摄影测量(Basicconceptofdigitalphotogrammetry)是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。美国等国称之为软拷贝摄影测量(SoftcopyPhotogrammetry)，我国王之卓教授称为全数字摄影测量(FullDigitalPhotogrammetry或AllDigitalPhotogrammetry)o这种定义认力，在数

3、字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的⑴。数字摄影测量的发展起源于摄影测量的自动化的实践，即利用相关技术，实现真正的自动化测图。摄影测量的自动化是摄影测量工作者多年来所追求的理想。最早涉及摄影测量自动化的专利可追溯到1930年，但并未付诸实施。直到1950年，才由美国工程兵研宄发展实验室与BauschandLomb光学仪器公司合作研制了第一台自动化摄影测量测图仪。当时是将相片上灰度的变化转换成电信号，利用电子技术实现自动化。这种努力经过了许多年的发展历程，先后在光学投影型、机械型或解析型仪器上实施，例如B8-stereoma.t、

4、Topomat等。也存一些专门采用CRT扫描的自动摄影测量系统，如UNAMACE、GPM系统。与此同吋，摄影测量工作者也试图将由影响灰度转换成的电信号在转变成数字信号（即数字影像），然后，由电子计算机来实现身影测量的自动化过程。美国于20世纪60年代初研制成功的DAMC系统就是属于这种全数字的自动化测图系统。它采用Wild厂生产的STK-1精密立体坐标仪进行影像数字化，然后用一台IBM7094型电子计算机实现摄影测量自动化。原武汉测绘科技大学王之卓教授于1978年提出了发展全数字自动化测图系统WUDAMS（后发展为全数字自动化测阁系统VirtuoZo），也采用数字方式实现摄

5、影测量自动化。因此，数字摄影测量是摄影测量自动化的必然产物。随着计算机技术及其应用的发展和数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展，数字摄影测量的内涵匕远远超过了传统摄影测量的范围，现已被公认力摄影测量第三个发展阶段［1］。从1996年至今，数字近景摄影测量的研究及应用已步入成熟期。它已能满足医学领域对图像实时性、儿何高精度方面的要求，可用于外科、人体测量学、人类行为动作的监控测量等［2］。研宄的重点从儿何量测精度转为实吋性、全自动化和测量结果的深加工（三维建模与虚拟现实）等，尤其是激光扫描技术的发展，使得多传感器数据采集及数据融合等问题倍受

6、关注，从而也使数字近景摄影与计算机视觉的关系越发密切。现如今数字近景摄影测量的技术广泛应用于各类建筑工程，如：水利水电中的水电站选址，铁路隧道勘测，土石方测量等。同时在机械制造、航空航天技术，汽车制造，地质勘测，医学研宄，文物保护等领域都存着很广泛的应用，其发展的前景十分的广阔［3］。1.1.2普通数码相机的特点及应用在近景摄影测量的信息获取手段中，最常选用的设备是量测摄影机。这类摄影机是专门为测量目的而设计制造的，它的构像畸变小，相机的内方位元素匕知，构像的儿何精度高，信息处理方便。但是随着近景摄影测量发展到数字近景摄影测量阶段后，选择使用光学量测摄影机作为获取影像信息的

7、设备就显得诸多不足，如仪器笨重、价格昂贵、数量少(匕不再生产)及作业时对摄影人员技术要求高等，而专业的量测数码相机由于其价格高昂，目前国内尚无成熟产品「4］。因此，价格便宜、灵活轻便、操作简单的普通数码摄影摄像机，便被引入到近景摄影测量领域中(1)影像获取快速数码相机采用存储卡存储影像，可直接与计算机连接，因而效率高，信息处理周期短，适用于工程监测。(2)像元儿何位置固定软片压平误差是普通量测相机的主要系统误差之一，如果量测吋采用冲洗、放大的复制片，像片变形误差的影响会更加的显著。而数码相机摄影不需要底片且像元儿何