《数字摄影测量学》PPT课件 战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院 邢帅

 
课件内容： 
绪论 
要求掌握摄影测量由模拟摄影测量经解析摄影测量到数字摄影测量各阶段之间的区别以及各自的特点，理解数字摄影测量的定义，列举数字摄影测量主要研究内容。理解数字摄影测量面临的主要问题。归纳解数字摄影测量的作业过程。 
1.1 绪论 
数字遥感影像基础 
本单元包括了数字遥感影像获取、数字摄影测量中所需的数字遥感影像基本处理的内容，是数字摄影测量必需的基础知识基础。要求理解数字影像的定义、影像数字化仪的工作原理；理解数字影像采样与量化的原理，概述数字影像采样与量化的过程，说明采样定理的直观意义并尝试进行实际采样与量化分析。熟悉数字遥感影像插值的原理，掌握几种常用的插值核函数及其计算过程，并说明之间的关系，能够设计数字影像插值的实现流程并完成插值任务。掌握数字影像金字塔数据结构的定义。能够设计数字影像金字塔数据结构生成的计算流程，并完成数字影像的金字塔数据结构生成任务。 
2.1 数字影像获取 
2.2 数字影像处理 
2.3 航空数字遥感影像传感器 
数字遥感影像特征提取与定位 
通过本单元的学习，理解数字遥感影像的点、线、面特征提取算子设计的理论基础以及设计初衷，掌握不同点、线、面特征提取算子的基本原理，熟悉不同特征提取算子的理论模型与算法流程，为后续的三维信息提取奠定基础。 
3.1 数字影像特征提取与Moravec点特征提取算子 
3.2 Harris点特征提取算子 
3.3 Förstner点特征提取算子 
3.4 SIFT与SURF算子 
3.5 数字影像线特征提取 
3.6 Canny边缘检测算子 
3.7 Hough变换 
3.8 影像分割 
数字遥感影像匹配 
本单元是数字摄影测量学课程最重要的内容，是基于2D影像提取所摄场景3D信息不可缺少的过程，要求非常熟悉数字影像匹配的基本概念，掌握数字影像常用的匹配算法，如基于灰度的匹配、最小二乘匹配以及直接生成DEM的影像匹配等，能够编程实现基于灰度的遥感影像匹配（如相关系数）、最小二乘影像匹配以及直接生成DEM的影像匹配等算法。熟悉基于特征的遥感影像匹配原理，掌握基于特征匹配的基本过程，了解整体影像匹配（如多点最小二乘影像匹配）的原理与基本过程。 
4.1 数字影像匹配的基础知识 
4.2 影像匹配的谱分析 
4.3 影像匹配的主要问题及其应用 
4.4 基于灰度的影像匹配 
4.5 基于相关系数的灰度匹配 
4.6 直接生成DEM的影像匹配 
4.7 最小二乘影像匹配 
4.8 特征匹配 
4.9 整体匹配 
数字遥感影像定向 
通过本单元的学习，掌握数字遥感影像内定向、相对定向、绝对定向以及外部定向（空间后方交会）的概念、理论模型与实现过程。熟悉核线影像的基本概念，掌握核线几何纠正的理论与模型，能根据相对定向的结果实现核线影像纠正。 
5.1 数字影像的内定向 
5.2 数字影像的相对定向和外部定向 
5.3 数字核线影像 
数字空中三角测量 
本单元在给出数字空中三角测量的基本原理之前，首先学习空中三角测量的发展过程，明确解析空中三角测量在摄影测量作业流程中的地位与作用，掌握解析空中三角测量的分类和理论基础。单航带法解析空中三角测量是最简单、也是最早应用于生产的一种方法，它是航带法区域网解析空中三角测量的基础，通过对本单元的学习，掌握连续像对和单独像对单航带解析空中三角测量的基本原理以及航带模型的非线性变形改正公式。掌握航带法区域网平差的基本思想、理解控制点带有误差时的平差理论、掌握航带法区域网平差的基本方案、区域网概算方法及计算过程。光束法区域网平差是解析空中三角测量中理论最严密、精度最高的一种方法。理解光束法区域网平差的基本思想、掌握光束法区域网平差的平差目的、平差单元、平差条件和数学模型；理解建立原始误差方程式以及自检校光束法区域网平差的基本思想和基本过程。GPS辅助数据支持的光束法平差是当前数字空中三角测量的主要技术手段，理解并掌握GPS辅助空中三角测量的基本概念，基本原理和应用方法；了解并掌握GPS辅助以及POS辅助的光束法区域网联合平差的基本原理和实现方法。掌握数字空中三角测量的特点和过程以及主要内容，通过框标识别方法完成自动内部定向，利用多片影像匹配方法可高效、准确、自动地量测像点坐标；利用核线约束条件的局部多点松弛法影像匹配算法进行自动转点。数字空中三角测量是空中三角测量技术由解析方式向数字方式的转化，归根到底是将解析空中三角测量完全人工操作的作业模式，转化到人机协同作业的新型作业模式，并最终实现空中三角测量作业的自动化。数字空中三角测量系统不仅要实现解析空中三角测量的功能，而且由数字影像代替模拟像片所带来的优越性，使得数字空中三角测量在精度、效率方面优于解析空中三角测量，并实现了空中三角测量作业的高度自动化。 
6.1 单航带解析空中三角测量 
6.2 区域网解析空中三角测量 
6.3 航带法区域网平差 
6.4 间接观测平差中的等效误差方程 
6.5 简化法方程结构 
6.6 控制点带有误差时的平差理论 
6.7 独立模型法区域网平差 
6.8 光束法区域网平差 
数字高程模型 
本单元主要讲授数字高程模型DEM的相关内容，DEM是数字摄影测量的重要产品之一，在测绘以及许多其他学科和领域都有重要的应用。通过本单元的学习，要求掌握DEM的基本概念、DEM的数据组织、DEM的预处理；掌握形成DEM过程中的常用内插方法，如DEM移动曲面拟合法内插、有限元法内插等；掌握在已有DEM基础上的内插算法，如基于DEM矩形格网的内插以及基于DEM三角网的内插。熟悉DEM的应用。 
7.1 数字高程模型概述 
7.2 数字高程模型内插 
数字正射影像图 
数字正射影像是数字摄影测量的重要产品之一，本单元主要学习数字正射影像、真正射影像生成的基本原理、关键技术以及计算流程。通过本单元的学习，要求熟悉数字正射影像的概念、制作过程以及应用，掌握中心投影数字影像的间接或直接生成正射影像的过程，能够基于DEM编程制作中心投影数字影像的数字正射影像。熟悉数字表面模型DSM的概念与DEM的区别，熟悉真正射影像的特点与制作过程，掌握真正射影像制作中的核心关键技术。 
8.1 直接法数字微分纠正 
8.2 间接法数字微分纠正 
8.3 真正射影像制作 
数字摄影测量系统 
通过本单元的学习，理解数字摄影测量工作站DPW与数字摄影测量系统的关系，熟悉DPW的组成、DPW的主要产品；掌握DPW的立体观察与量测方式。能利用DPW实现立体像对的各种定向，完成基于DPW的正射影像生成。熟悉现有商业化DPW的不同产品以及各自的特点与区别。 
9.1 数字摄影测量系统