数字近景摄影测量

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1、数字近景摄影测量技术在文物保护以及工业摄影测量中的应用学院：测绘学院班级：姓名：学号：日期：2015年4月29日数字近景摄影测量技术在文物保护以及工业摄影测量中的应用摘要:随着计算机技术和测绘技术的不断发展,摄影测量发展到了全数字摄影测量阶段。作为摄影测量学的一门分支学科——近景摄影测量在建筑物的变形观测,动态监测、文物保护等工作中起着很重要的作用。本文着重介绍了近景摄影测量在文物保护和工业中摄影测量的应用。关键词:全数字近景摄影测量;图像处理;立面地理空间数据获取;文物保护、工业摄影测量1、引言：近景摄影测量是通过摄

2、影（摄像）和随后的图像处理与摄影测量处理以获得被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。与其它测量手段相比，近景摄影测量的优点在于它兼有非接触性量测手段、不伤及被测物体、信息容量大、易存储、可重复使用等，特别适用于测量具有大批量的目标、躲避危险环境而远离摄影对象等工程。 随着计算机技术和数据处理技术的发展，现代近景摄影测量技术已广泛应用于各类建筑工程、机械制造、城市区域规划、医学、生物、古建筑与古文物研究、考古等部门。原则上，凡是可获得其影像的各类目标，都可以使用近景摄影测量的相关技术，以某种精度测定和研究它的形状、大小

3、以及运动参数等。目前，几乎找不到未使用该技术的行业。2 近景摄影测量技术的发展与特点 182.1 近景摄影测量技术主要的特点 2.1.1数字近景摄影测量 基于传统光学胶片的摄影测量技术，由于处理胶片的步骤繁多以及时间冗长，难以满足现代快速定位、实时质量控制等应用领域的需求。最近十几年，随着固态摄像机和CCD图像传感器以及相应摄影测量系统的出现，实现了数字影像数据从传感器到处理系统之间的快速传输，数字摄影测量技术由此应运而生。 数字近景摄影视觉测量是建立在数字成像、图像处理与识别以及精密测量原理基础上的新型工业现场三维精

4、密测量技术，目前该技术在一般工业测量范围内，已能实现工业经纬仪系统和激光干涉跟踪测量系统类似的测量精度，而测量自动化水平大大提高，呈现良好的应用前景。近年来，数字成像器件和以计算机为基础的图像处理系统性能迅速提高，成本下降，使数字近景摄影视觉测量更具发展潜力。同时，数字摄影测量技术通过与GPS/INS等进行多传感器集成，快速采集目标表面三维信息，并自动或半自动生成DOM、等值线图等，在道路测量等领域初步实现了数字摄影测量的实时化。 2.1.2三维激光扫描技术 三维激光影像扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技

5、术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，以被测对象的采样点（离散点）集合—称之为“点云”的形式获取物体或地形表面的阵列式几何图像数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。 三维激光影像扫描技术又称“实景复制技术”，它可以深入到任何复杂的现场环境中进行扫描操作，并直接将各种实体的三维数据完整的采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。同时，它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作（如：测

6、绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等）。所有采集的三维点云数据及三维建模数据都可以通过标准接口格式转换给各种工程软件直接使用。  18三维激光影像扫描仪小型便捷、精确高效、安全稳定、可操作性强，能在几分钟内对所感兴趣的区域建立详尽准确的三维立体影像，提供准确的定量分析。可以广泛应用于各行各业，如：快速建立城市模型、古建测量与文物保护、逆向工程应用、复杂建筑物施工、地质研究、建筑物形变监测以及在安全方面的应用等。         3 近景测量技术在文物保护中的主要应用 3.1、制作城市建筑三维模型 城市三维

7、景观模型作为城市GIS的重要组成部分，在城市发展规划、城市景观建筑评估、建筑设计等领域具有广阔的应用前景，如城市规划中的建筑物景观模拟、地下管线的设计与三维显示等。 利用现代近景摄影测量技术建立城市建筑三维景观模型的主要方法有两种：一是直接利用传统GIS中的二维线划数据及相应的高度属性进行三维建模，利用摄影经纬仪或数码相机获取各建筑物的表面纹理，最后利用相应的图像处理软件粘贴表面纹理。二是利用三维激光扫描系统对目标进行多角度扫描，直接得到目标物局部的三维点云数据，经过拼接处理得到目标物的三维点云模型，利用系统本身所带的

8、同轴CCD相机得到目标物的纹理信息，经过图像粘贴处理即可得到目标物真实的三维景观模型。利用第二种方法，通过数据处理，还可以得到目标物的彩色点云模型。 3.2 大型古代建筑物的精密测绘和古代遗址测绘 18测绘是对历史建筑现状记录的方法之一。通过对建筑进行测量，然后以一系列图纸予以表达，这些图纸基本上是二维平面、立面、剖面和依然是绘于