發(fā)布時(shí)間：2017-08-05 15:36

  本文關(guān)鍵詞：基于攝影全站儀的精度分析與誤差改正研究

  更多相關(guān)文章： 普通數(shù)碼相機(jī) 攝影全站儀系統(tǒng) 近景攝影測(cè)量 相機(jī)檢校 相對(duì)位置

【摘要】：基于普通數(shù)碼相機(jī)的攝影全站儀系統(tǒng)是一種將近景攝影測(cè)量和傳統(tǒng)點(diǎn)位測(cè)量結(jié)合在一起的一種新的測(cè)量方式。隨著普通數(shù)碼相機(jī)制造技術(shù)的不斷提高,其分辨率和穩(wěn)定性也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,在近景攝影測(cè)量中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。同時(shí),經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,近景攝影測(cè)量的理論與實(shí)踐也逐漸變得更加完善,專業(yè)的攝影測(cè)量軟件也被越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)出來(lái),其能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也越來(lái)越豐富。正是得益于這些軟件的發(fā)展,普通數(shù)碼相機(jī)可以通過(guò)檢校得到其應(yīng)用于測(cè)量工作之前必須已知的基本信息和內(nèi)方位元素等參數(shù)。目前,近景攝影測(cè)量已經(jīng)在變形監(jiān)測(cè)、建筑物測(cè)量和地圖測(cè)量等方面的實(shí)際測(cè)量工作中被越來(lái)越多的應(yīng)用。同時(shí),全站儀目前已經(jīng)是主要的測(cè)量?jī)x器之一,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展其精度也達(dá)到了非常高的水平。詳細(xì)分析了全站儀在單個(gè)點(diǎn)位測(cè)量方面的優(yōu)勢(shì)和普通數(shù)碼相機(jī)通過(guò)攝影測(cè)量在測(cè)量區(qū)域范圍三維數(shù)據(jù)快速獲取方面的優(yōu)勢(shì),同時(shí)它們的不足之處恰好又是對(duì)方的優(yōu)勢(shì)之處。這樣,我們可以想象將它們連接起來(lái)形成一個(gè)整體應(yīng)用,就可以將它們的優(yōu)勢(shì)相互結(jié)合,又彌補(bǔ)了相互之間的不足,形成一種新的測(cè)量方式。其實(shí),幾十年前就有過(guò)將全站儀(當(dāng)時(shí)還是經(jīng)緯儀)和量測(cè)型相機(jī)連接起來(lái)在測(cè)量工作中使用的先例,不過(guò)由于其本身很多的不足而沒(méi)有得到大規(guī)模的應(yīng)用,而現(xiàn)如今,全站儀和普通數(shù)碼相機(jī)的長(zhǎng)足發(fā)展已經(jīng)解決了這些不足。本研究制作出攝影全站儀系統(tǒng),并實(shí)地測(cè)量后,通過(guò)對(duì)比分析得出此系統(tǒng)的精度結(jié)論。測(cè)量之前,先使用張正友平面靶標(biāo)參數(shù)標(biāo)定法原理使用專業(yè)攝影測(cè)量軟件PhotoModler Scanner和專用檢校靶紙對(duì)所用的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢校,得到相機(jī)的基本信息和內(nèi)方位元素等參數(shù)。同時(shí),我們還需要預(yù)先解算出相機(jī)中心和全站儀中心之間固定相對(duì)空間位置關(guān)系的六個(gè)參數(shù),這是使用張祖勛教授提出的理論公式和自己制作的檢校塊同時(shí)測(cè)量得到初始狀態(tài)下的這六個(gè)參數(shù)[1]。經(jīng)過(guò)上面兩個(gè)步驟后,攝影全站儀系統(tǒng)就可以應(yīng)用于測(cè)量工作了。本文將攝影全站儀用于古建筑物測(cè)量實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了無(wú)控制點(diǎn)的攝影測(cè)量,并通過(guò)對(duì)比分析,對(duì)此攝影全站儀的測(cè)量精度做出了結(jié)論分析。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)成果可以證明此攝影全站儀系統(tǒng)的測(cè)量精度能夠滿足古建筑物測(cè)量的精度要求,實(shí)現(xiàn)了無(wú)控制點(diǎn)的攝影測(cè)量,并且能夠快速高效的獲取建筑物的點(diǎn)云模型,提高了測(cè)量效率。根據(jù)此次研究數(shù)據(jù)成果的精度,本研究的攝影全站儀系統(tǒng)還能夠應(yīng)用于土方測(cè)量、數(shù)字測(cè)圖與邊坡測(cè)量等測(cè)量工作中,有較大應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：普通數(shù)碼相機(jī) 攝影全站儀系統(tǒng) 近景攝影測(cè)量 相機(jī)檢校 相對(duì)位置
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展動(dòng)態(tài)10-12
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排12-15
• 第二章 近景攝影測(cè)量的基礎(chǔ)理論15-33
• 2.1 近景攝影測(cè)量的基本概念15-23
• 2.1.1 近景攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系15-17
• 2.1.2 像片的內(nèi)方位元素和外方位元素17-19
• 2.1.3 共線條件方程式19-22
• 2.1.4 共面條件方程式22-23
• 2.2 光線束平差解法23-26
• 2.2.1 共線條件方程式像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程的一般式23-25
• 2.2.2 幾種經(jīng)典的光線束平差解法25-26
• 2.3 直接線性變換解法26-32
• 2.3.1 直接線性變換解法的基本關(guān)系式27-29
• 2.3.2 直接線性變換解法中內(nèi)、外方位元素以及ds和dβ 的求解29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 普通數(shù)碼相機(jī)的檢校33-44
• 3.1 普通數(shù)碼相機(jī)檢校的內(nèi)容33
• 3.2 相機(jī)的檢校方法33-35
• 3.3 張正友平面靶標(biāo)參數(shù)標(biāo)定法35-41
• 3.3.1 檢校原理35-37
• 3.3.2 本次相機(jī)檢校與結(jié)果分析37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-44
• 第四章 基于普通數(shù)碼相機(jī)的攝影全站儀測(cè)量原理與系統(tǒng)介紹44-59
• 4.1 攝影全站儀系統(tǒng)簡(jiǎn)介44-48
• 4.2 攝影全站儀的測(cè)量原理與方式48-52
• 4.2.1 全站儀中心與相機(jī)中心的相對(duì)位置關(guān)系48-51
• 4.2.2 初始外方位元素的測(cè)定51-52
• 4.3 MATLAB坐標(biāo)計(jì)算52-57
• 4.3.1 MATLAB簡(jiǎn)介52-53
• 4.3.2 本文坐標(biāo)計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介53-54
• 4.3.3 像控點(diǎn)坐標(biāo)獲取54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 攝影全站儀系統(tǒng)應(yīng)用于建筑物測(cè)量59-70
• 5.1 控制點(diǎn)物方坐標(biāo)獲取59-60
• 5.2 PhotoModeler Scanner建筑物的建模60-66
• 5.2.1 測(cè)量精度的求解61-62
• 5.2.2 PhotoModeler Scanner建模流程62-66
• 5.3 實(shí)驗(yàn)成果對(duì)比與精度分析66-68
• 5.3.1 坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果66
• 5.3.2 成果比較與精度分析66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-74
• 6.1 主要工作總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果79

【相似文獻(xiàn)】

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