无人机航空测绘与后期制作 课件 第四课时 航空摄影测量的相机参数和摄影参数

Writedownyourtitleandplanningcontenthere.BUYUNAVIATION航空摄影测量的相机参数和摄影参数BUYUNAVIATION倾斜摄影测量相机参数和摄影参数一、相机参数摄影参数二、相机参数相机参数物镜构像公式

相机参数物镜构像公式照相机的镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像透镜成像原理相机参数物镜构像公式基本原理：根据凸透镜的成像的原理，用一个摄影物镜代替凸透镜，在像面处放置感光材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚焦于感光材料上，感光材料受成像光线的光化学作用后生成潜像，经过摄影处理得到光学影像相机参数透镜的像场、像场角像场：摄影时，影像相当清晰的一部分视场内光亮圆像角：由镜头后节点向场地边缘射出的光线所张开的角相机参数透镜的像场、像场角获得全面清晰的构像：取像场的内接正方形或矩形为最大像像幅决定物面或物空间有多大的范围可以被物镜成像于像平面物镜的像角及像幅尺寸相机参数透镜的像场、像场角像幅一定时，物镜焦距愈大，像场角愈小物距一定时，像场角愈大，摄取的物方范围就愈大，但构像的比例尺愈小相机参数透镜的像场、像场角焦距相同的条件下，像角越大，摄影范围也越大在像幅尺寸相同条件下，像角越大，摄影范围也越大摄影机分类表摄影物镜对被摄物体微小细部的表达能力物镜的分解力相机参数在物镜筒中间设置一个光圈，能限制物镜边缘部分的使用，并控制和调节进入物镜的光量物镜的光圈与光圈号数相机参数光圈开得越大，通过镜头进入的光量也就越多用光圈号数K表示光圈大小的状况，它是光圈有效孔径d与物镜焦距f之比的倒数物镜的光圈与光圈号数相机参数光圈号数越小，光圈光孔开启得越大，焦面上影像的亮度也越大光圈号数是一组以√2为公比规律排列的等比级数物镜的光圈与光圈号数相机参数控制曝光时间的机件装置，是摄影机的重要部件之一摄影机的快门相机参数曝光时间（快门速度）：快门从打开到关闭所经历的时间中心快门由2~5个金属叶片组成，位于物镜的透镜组之间，紧靠着光圈，起遮盖投射光线经物镜进入镜箱体内的作用摄影机的快门相机参数中心快门的优点：打开快门之后，感光材料能满幅同时感光在摄影机物镜筒上有一个控制爆光时间的套环，上面刻有曝光时间的数据序列（曝光时间倒数）符号B是1s以上的短曝光标志，俗称B门。指标对准B门时，手按下快门按钮，快门就打开，手一松开按钮快门立即关闭摄影时只要选择适当的光圈号数和曝光时间的组合，就能得到恰当的曝光量，获得理想的影像若保持原光圈号数不变而曝光时间改变一档，或者保持原曝光时间不变，而光圈号数改变一档，曝光量将增加一倍摄影机的快门相机参数表示CCD或者CMOS感光元件的感光速度ISO相机参数ISO数值越高,感光元器件的感光能力越强计算公式：H*S=0.8

其中，S为感光度，H为曝光量ISO相机参数感光度越高，对曝光量的要求就越少ISO值越低，相片的质量越高，相片的细节表现的越细腻ISO相机参数ISO值越高，相片的亮度就越高，而噪点会变得越严重，但高ISO值可以弥补光线的不足ISO感光度的高低代表了在相同EV曝光值时，选择更高的ISO感光度，在光圈不变的情况下能够使用更快的快门速度获得同样的曝光量ISO相机参数反之，在快门不变的情况下能够使用更小的光圈而保持获得正确的曝光量光圈快门ISO为了满足摄影的需要，摄影机还有一些基本的附加装置。如自拍、闪光、拍摄计数等装置其他装置相机参数相机参数快门速度范围控制在1/2000~1/1000s；根据不同厂家的飞机飞行速度，确保照片不会被拉花光圈大小范围建议4~9，光圈过大，照片容易出现虚化；光圈过小，进光量不足，照片偏黑ISO可以选择自动，但可能会出现照片明亮度偏亮，噪点较多，影响内业精度推荐使用固定ISO（范围160~640），噪点少，在空中拍摄的亮度比在地面拍摄的亮度低一个等级，内业精度控制好相机光圈、快门和ISO的调节建议使用固定ISO要在地面上把相机调节好，检查好照片拍照明暗度摄影参数摄影参数航空摄影获取的航摄像片是航空摄影测量成图的原始依据，关系到后期作业的难易和量测的精度摄影参数航摄仪物镜中心S在摄影瞬间相对于某一基准面的高度摄影航高航高的计算从该基准面起算，向上为正根据所取基准面的不同分类：相对航高、绝对航高相对航高与绝对航高摄影参数相对航高HT摄影航高航摄仪物镜中心S在摄影瞬间相对于摄影区域地面平均高程基准面的高度绝对航高H0航摄仪物镜中心S在摄影瞬间相对于大地水准面的高度摄影区域地面平均高程h、HT和H0之间的关系为：H0=HT+h摄影参数《CHZ3005-2010低空数字航空摄影规范》规定：摄影航高同一航线上相邻像片的航高差不应大于30m最大航高与最小航高之差不应大于50m实际航高与设计航高之差不应大于50m对于达不到要求的要进行分区处理摄影参数

航摄比例尺摄影参数摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高，有利于影像的解译与提高成图精度，但过大将增加工作量及费用航摄比例尺摄影比例尺与成图比例尺的关系摄影参数当选定摄影机和摄影比例尺后，航空摄影时就要求按计算的航高H飞行摄影，以获得符合生产要求的摄影像片航摄比例尺飞机在飞行中要求航高差异一般不得大于5%H；同一航线内，各摄影站的高差不得大于50m摄影参数包括航向重叠和旁向重叠重叠度：像片重叠的大小，以航摄像片上像幅边长的百分数表示像片重叠度摄影参数

像片重叠度航向重叠示意图

摄影参数立体观察和像片连接所必需的条件在航线方向必须要求三张相邻像片有三度重叠部分，且不能太小像片重叠度摄影参数《CHZ3005-2010低空数字航空摄影规范》规定：航向重叠度一般应为60%~80%，最小不应小于53%像片重叠度旁向重叠度一般应为15%~60%，最小不应小于8%摄影参数航向重叠度还是旁向重叠度按照算法理论建议值是66.7%像片重叠度摄影参数建筑稀少区域像片重叠度考虑到无人机航摄时的俯仰、侧倾影响，在无高层建筑、地形物高差比较小的测区，航向、旁向重叠度建议最低不小于70%建筑密集区域为提高影像采集质量，影像重叠度最多可设计为80%-90%当建筑高度大于航摄高度的1/4时，；可增加影像重叠度和交叉飞行增加冗余观测航向重叠度最低设置为80%；旁向重叠度一般最低设置为70%摄影参数把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的像主点连线不在一条直线上而呈现为弯弯曲曲的折线航线弯曲摄影参数

航线弯曲摄影参数《1：5001：10001：2000地形图航空摄影规范GB/T6962-2005》规定航线弯曲度不大于百分之三像片旋偏角摄影参数相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角像片旋偏角摄影参数由于空中摄影时，摄影机定向不准产生像片旋偏角摄影参数《CHZ3005-2010低空数字航空摄影规范》规定：像片旋角一般不大于15°，在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋角不超过30°像片旋偏角在同一条航线上旋角超过20°像片数不应超过3片，超过15°旋角的像片数不得超过分区像片总数的10%像片倾角和像片旋角不应同时达到最大值摄影参数在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅直方向的夹角α称为像片的倾角，当α=0时为垂直摄影，是最理想的情形像片倾角摄影参数《CHZ3005-2010低空数字航空摄影规范》规定：像片倾角一般不大于5°，最大不超过12°，出现超过8°的片数不多于总数的10%像片倾角特别困难地区一般不大于8°，最大不超过15°，出现超过10°的片数不多于总数的10%摄影参数无人机搭载的数码相机一般为非量测相机，其影像存在边缘畸变，在空三加密前需利用相机畸变改正参数文件对原始影像进行畸变差校