普通数码相机的量测化方法研究

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1、南阳师范学院20XX届毕业生毕业论文（设计）题目：普通数码相机量测化方法研究完成人：班级：学制：专业：测绘工程指导教师：完成日期：目录摘要(1)1绪论(2)1.1数码相机的简介(2)1.2数字摄影测量的发展现状(2)1.3基于普通数码相机在摄影测量中的应用(2)1.4非量测数码影像的量测算法(3)2非量测数码影像的直接线性变换算法(4)2.1直接线性变换算法（DLT）解析(5)2.2DLT算法精度的影响因素(6)2.2.1室内三维控制场的建立(6)2.2.2控制点个数对DLT算法精度的影响(7)3非

2、量测数码相机的量测化方法(9)3.1畸变校正系数的确定(9)3.1.1大型平面控制场的建立(10)3.1.2透视变换系数的确定(12)3.1.3畸变系数的确定(13)3.1.4畸变系数与透视变换系数的交替解算(14)3.2内方位元素的检测(14)3.2.1内方位元素的测定(14)3.2.2内方位元素的解算精度(15)3.2.3内方位元素解算的稳定性(15)3.2.4畸变系数与内方位元素的交替解算(16)3.3非量测数码相机量测化精度的评价(16)4数字摄影测量的基本算法(17)4.1双像解析空间后方

3、交会——前方交会算法(18)4.1.1空间后方交会的基本原理(18)4.1.2空间前方交会的基本原理(19)4.1.3双像解析空间后交——前交法的过程(20)4.2双像解析相对定向——绝对定向算法(21)4.2.1解析法相对定向的基本原理(21)4.2.2解析法绝对定向的基本原理(23)4.2.2解析法相对定向——绝对定向法的过程(24)4.3数码影像的光束法平差(24)4.3.1光束法平差的基本原理(25)4.3.2光束法平差的数学模型(26)5数码影像基本算法的精度比较(28)6总结和展望(31

4、)6.1总结(31)6.2展望(32)参考文献(33)Abstract(34)普通数码相机的量测化方法研究摘要：随着计算机技术的进步和数字图像处理、模式识别、数字摄影测量等学科的进一步发展，以及数码相机分辨率的不断提高，数码相机已经成为开展摄影测量重要的影像采集设备。所以对普通数码相机的量测化方法进行研究，以进一步完善作业方法、提高普通数码相机的实际应用精度显得尤为重要。数字摄影测量的首要任务是获取原始影像。影像获取装置一般分为二种:第一种是由量测摄影机或普通相机拍摄获得纸质像片后,用扫描仪将像片完

5、全数字化,再输入计算得到数字影像；第二种是由CCD数码相机直接获取数字影像，数字影像可直接输入计算机进行处理。显然第二种方法更简便，省去了像片扫描数字化的过程。虽然普通数码相机在图像获取方面有着很多优势，但它是非量测化相机，普通数码相机存在较大的镜头畸变，并且内方位元素、主距f和像主点（x，y）都是未知的，不能用普通数字摄影测量方法对其进行数字图像处理。由CCD数码相机直接获取数字影像，数字影像可直接输入计算机进行处理。本文根据普通数码相机在获取图像过程中的优缺点，对普通数码相机的量测化方法进行研究

6、，主要成果为：1、提出了基于DLT算法的非量测数码相机的可量测化思路。从空间射影变换理论出发，推导DLT的基本公式，并对该算法的数码相机应用精度进行评价。实验表明，利用本文的DLT算法对数码影像进行计算处理能用于中等精度的近景摄影测量应用。2、研究将数码相机当作非量测用摄影机的数码影像处理方法——直接线性变换解法中的若干关键技术,如控制点布设条件、构像畸变模型对直接线性变换算法的精度影响。试验得出了DLT算法中有关控制点的优化布设方案、畸变模型选择方案等。3、利用室内控制场对数码相机进行量测化改造,

7、确定数码相机的构像畸变系数和内方位元素,并对量测化后的数码相机应用精度进行评价。4、探讨适用于量测化后的普通数码影像的量测处理算法及其特点,包括空间后方交会——前方交会、像对的相对定向——绝对定向和光束法等。根据实际应用情况分析四种光束法的数学模型。5、结合算法评定了数码影像量测化应用的作业精度。实验表明,数码相机量测化应用可以达到与非量测化应用相当的测绘精度,而对现场控制要求可大大降低。数码相机量测化应用方式更适宜于工程应用。对于普通数码影像,光束法仍是精度最高的算法。关键词：普通数码相机；数字摄

8、影测量；量测化1绪论第35页（共35页）1.1数码相机的简介数码相机（又名：数字式相机；英文全称：DigitalCamera，简称DC），是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。数码相机与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同，数字相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合器件(CCD）或互补金属氧化物半导体(CMOS）。在图像传输到计算机以前，通常会先储存在数码存储设备中（通常是使用闪存；软磁盘与可重复擦写光盘（CD-RW）已很少用于数字相