365体育平台[资料]摄影全站仪系统数字摄影测量与全站仪的集成pdf

　　文章编号:0494209115中图分类号:P231.文献标识码:B摄影全站仪系统———数字摄影测量与全站仪的集成(武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉430079)PhotoTotalStationSystemIntegrationDigitalPhotogrammetrTotalStationZHANGZu2xunZHANZong2qianJIZheng摘要:摄影全站仪系统是一种全新的摄影测量系统,该系统将量测型数码相机安装在全站仪上,配以相应数字摄影测量软件,构成一个包括全站仪、PDA、量测型数码相机、检校条与数字摄影测量软件的集成系统。详细介绍系统的硬件组成及其几何关系,并提出一种简易的相机姿态偏移检校方法,最后说明其精度和有关应用。关键词:摄影全站仪系统(PTSS)旋转摄影;全景影像;相机姿态偏移;完全无接触测量收稿日期:2004212220作者简介:张祖勋(19372),男,江苏无锡人,中国工程院院士,博士生导师,主要从事数字摄影测量、计算机视觉、遥感图像处理等教学和科研工作。在过去的20年中,随着数字摄影测量技术的快速发展和数码相机的出现,传统近景摄影测量的方法和设备也发生了巨大的变化。总的来说,数字技术成为主流,效率得到很大的提高。尽管如此,有一个问题一直都没有得到解决,那就是仍然必须在被测物体表面或周围布设一定数量的控制点,摄影测量工作者心中所谓的“无接触测量”并没有真正实现365体育平台。另一方面,全站仪作为一种高精度测量仪器在工程测量中被广泛接受,本质上它是一种基于“点”的测量仪器365体育平台。若能将它与基于“面”(3维空间投影的摄影测量有机地结合起来,必将会充分发挥它们各自的效率。由此本文提出一个全新的测量系统,摄影全站仪系统(PhotoTotalStationSys2tem,简称PTSS),在该系统中,量测数码相机安装在全站仪的望远镜上。将相机和经纬仪或全站仪结合起来可以追溯到很多年以前。20世纪70年代,就出现了将相机与经纬仪连接在一起用于地形测量的仪器,这种系统称为摄影经纬仪(phototheodolite)。随着摄影测量进入数字时代,这些仪器逐渐被淘汰。目前,全站仪与数码相机在很多地方一起应用,但它们往往分开使用,全站仪只是用来获取控制点的物方坐标,与相机没有直接联系。加拿大拉瓦尔大学的CarlGravel等人开发了一套计算机辅助摄影测量系统ComputerAssistedPhotogrammetrySys2tem,简称CAPS)。在该系统中数码相机被安装在全站仪水平横轴的支架上,因此相机不能随视准轴垂直旋转,如图1所示。CAPS硬件组成总的来讲,全站仪与数码相机的集成必将得到进一步发展。本文的目的在于能够进一步研究和发展该技术,使其更加成熟并得到更广泛的应用。二、摄影全站仪系统硬件组成对CAPS作改进后的摄影全站仪系统(PTSS)件系统包括量测数码相机、全站仪、PDA(个人掌上电脑)2005年第11Rollei公司生产的D30型量测数码相机和日本Sokkia公司生产的SET500型全站仪)365体育平台。它利用一个机械连接件将量测数码相机连接在全站仪望远镜上,这样相机和望远镜可以被看作刚体,这使得相机可以在全站仪上作水平和垂直旋转,从而有利于旋转摄影。测量时,全站仪和PDA用于导线测量;相机用于拍摄被摄物体的影像;检校条则用于检校相机中心与全站仪中心的偏移。原理及测量方式从以上结构可以看出,相机投影中心与全站仪中心存在3个位置偏移量,而相机主光轴与全站仪个角度偏移量,这里统称其为相机姿态偏移(OFFSET),显然它与目前航空摄影测量中

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