近景攝影測量：物體外形與運(yùn)動狀態(tài)的攝影法測定
定 價：21 元
叢書名： 普通高等教育測繪類規(guī)劃教材
- 作者：馮文灝編著
- 出版時間：2002/2/1
- ISBN：9787307034457
- 出 版 社：武漢大學(xué)出版社
- 中圖法分類：P234.1
- 頁碼：225
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《近景攝影測量：物體外形與運(yùn)動狀態(tài)的攝影法測定》系統(tǒng)而全面地闡述近景攝影測量的基本原理、設(shè)備方法與應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：近景攝影測量的理論基礎(chǔ)，近景攝影測量的攝影設(shè)備與攝像設(shè)備，近景攝影測量的攝影技術(shù)與控制，基于共線條件方程式的各種解析處理方法的原理與分析，直接線性變換解法的原理與分析，其他具有特點(diǎn)的近景攝影測量解析處理方法以及與近景攝影（攝像）機(jī)檢校有關(guān)的理論與方法。全書理論系統(tǒng)完整，聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，內(nèi)容豐富，充分反映當(dāng)代近景攝影測量的水平。本書可作為測繪工程專業(yè)本科生的基礎(chǔ)教材，也可供本專業(yè)的研究生、研究人員以及相關(guān)的其他專業(yè)工作者參考使用。
近景攝影測量是通過攝影（攝像）和隨后的圖像處理和攝影測量處理以獲取被攝目標(biāo)形狀、大小和運(yùn)動狀態(tài)的一門技術(shù)。凡可攝取其影像的目標(biāo)，均可作為近景攝影測量的對象，以獲得目標(biāo)上點(diǎn)群的三維空間坐標(biāo)，以及基于這些三維空間坐標(biāo)的長度、面積、體積、等值線（剖面線）等。在同時記載時間信號的情況下，還可獲取運(yùn)動目標(biāo)的運(yùn)動狀態(tài)，即獲取運(yùn)動目標(biāo)（點(diǎn)）的速度、加速度和運(yùn)動軌跡等。
與其他測量手段相比，近景攝影測量的優(yōu)點(diǎn)在于它兼有非接觸性量測手段，不傷及被測物體，信息容量高，信息易存儲，可重復(fù)使用信息，精度高，速度快，特別適用于測量容有大批量點(diǎn)位的目標(biāo)，躲蔽危險環(huán)境而遠(yuǎn)離攝影對象等眾多優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)十年來世界各國的研究與實(shí)踐表明，幾乎所有民用或軍用部門均使用過近景攝影測量技術(shù)。目前此技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類建筑工程、機(jī)械制造、航空航天技術(shù)、船舶制造、汽車制造、城市區(qū)域規(guī)劃、地質(zhì)、采礦、冶金、化工、醫(yī)學(xué)、生物、古建筑與古文物研究、考古乃至音樂器材、美術(shù)作品研究等國民經(jīng)濟(jì)部門。
需要測量其外形的攝影目標(biāo)，可以是石窟雕刻、考古現(xiàn)場、飛機(jī)外形、水輪機(jī)葉片形狀、車禍現(xiàn)場、人體或其器官的外形、細(xì)胞和花粉的幾何結(jié)構(gòu)、船體乃至風(fēng)帆的形狀、汽車或集裝箱牌號的快速識別等。相比較地，需要測量其運(yùn)動狀態(tài)的攝影目標(biāo)，可以是優(yōu)秀運(yùn)動員各關(guān)節(jié)的運(yùn)動軌跡與分析、機(jī)器人（手）運(yùn)動的跟蹤、材料的沖擊與拉伸試驗(yàn)、金屬切削過程研究、可控的各類工業(yè)爆炸過程的記錄、焊接機(jī)理研究以及槍炮彈出膛及運(yùn)動狀態(tài)的分析等。
1985年出版的教科書《非地形攝影測量》基本上是1980年原武漢測繪學(xué)院出版的教材《非地形攝影測量》的“復(fù)印本”。20年來此學(xué)科已得到飛躍發(fā)展，我們也積累了更多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并取得了很多科研成果，現(xiàn)今為大學(xué)本科生和研究生重新編著的本書取名為“近景攝影測量”，一是適應(yīng)當(dāng)前國際的習(xí)慣稱呼；二是在內(nèi)容與結(jié)構(gòu)上已有非常明顯的質(zhì)變。本書力求達(dá)到內(nèi)容豐富、反映當(dāng)前世界先進(jìn)技術(shù)水平、注重系統(tǒng)性、用黑體給出重要專業(yè)術(shù)語定義、理論結(jié)合實(shí)際等教科書應(yīng)具備的種種特點(diǎn)，同時也希望本著作能成為近景攝影測量工作者和相關(guān)的其他專業(yè)工作者的專業(yè)參考文獻(xiàn)。為了增強(qiáng)其他專業(yè)人員對本學(xué)科的了解，書中補(bǔ)充了攝影測量的一些基本概念與知識。
本教材共分兩冊，這里先行出版的是上冊。下冊共有十三章，另行出版，其內(nèi)容包括模擬法近景攝影測量的應(yīng)用、解析法近景攝影測量的應(yīng)用、數(shù)字近景攝影測量與其應(yīng)用、激光掃描系統(tǒng)與其應(yīng)用、含CCD的多傳感器系統(tǒng)、高速影像的三維測量處理、x射線影像的三維攝影測量處理、水下攝影測量、光學(xué)與電子顯微攝影測量、鏡面攝影測量、結(jié)構(gòu)光攝影測量與其應(yīng)用、莫爾條紋影像的圖像處理與攝影測量處理，以及動態(tài)目標(biāo)軌跡的攝影測量記錄等。
使用本書作為教學(xué)資料時，教師可依學(xué)時和需要自由摘選適宜的章節(jié)內(nèi)容。
感謝20余年來與我從事近景攝影測量教學(xué)與研究的各方人士的支持與幫助。感謝李欣副教授為本書精心繪制了插圖。本人專業(yè)水平有限，誠摯地歡迎讀者指正。
馮文灝
2001年5月
第一章 緒論
1 概述
2 近景攝影測量常用坐標(biāo)系
3 像片的內(nèi)方位元素與外方位元素
4 共線條件方程式
5 共面條件方程式
第二章 近景攝影測量的攝影設(shè)備
1 量測攝影機(jī)的攝影測量性能
2 量測攝影機(jī)
3 格網(wǎng)量測攝影機(jī)
4 半量測攝影機(jī)
5 立位量測攝影機(jī)
6 非量測攝影機(jī)
第三章 近景攝影測量的攝像設(shè)備
1 固態(tài)攝像機(jī)基本知識
2 關(guān)于電荷耦合器件CCD的一般知識
3 線陣CCD圖像傳感器
4 面陣CCD圖像傳感器
5 CCD攝像機(jī)的分類
6 固態(tài)攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)
7 固態(tài)攝像機(jī)的性能指標(biāo)
8 Nikon公司E2N型數(shù)字照相機(jī)
9 柯達(dá)DCS型系列數(shù)字?jǐn)z像機(jī)
10 MATCH-1 型數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)
11 UMK-SCAN型攝影測量系統(tǒng)
12 HSV-1000型攝影測量系統(tǒng)
13 卡攝像機(jī)
14 Rollei Q16型量測攝像機(jī)
15 普通數(shù)碼相機(jī)
16 夜視器
17 Finepix S1 Pro型數(shù)碼相機(jī)
第四章 近景攝影測量的攝影技術(shù)
第五章 近景攝影測量的控制
第六章 基于共線條件方程式的近景像片解析處理方法
第七章 直接線性變換解法
第八章 近景攝影測量的其他解析處理方法
第九章 近景攝影機(jī)的檢校
參考文獻(xiàn)
近景攝影測量作業(yè)全過程大體分為兩個階段：獲取被測物體的照片（或影像）的攝影（或攝像）階段以及對照片（或影像）進(jìn)行再處理，以獲取被測物體靜態(tài)的形狀、大小或動態(tài)物體運(yùn)動參數(shù)的攝影測量處理階段。
本章主要介紹近景攝影測量的攝影設(shè)備，第三章主要介紹近景攝影測量的攝像設(shè)備。對照片或影像進(jìn)行攝影測量處理的主要設(shè)備當(dāng)屬計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，而數(shù)十年來沿用的一些專用的攝影測量設(shè)備，諸如各種型號的測圖儀和坐標(biāo)量測儀等，將在相應(yīng)的章節(jié)里予以簡單介紹。
攝影機(jī)或攝像機(jī)是攝影（攝像）階段的關(guān)鍵設(shè)備。借助攝影機(jī)可獲得被測物體的照片或底片（俗稱“硬拷貝”）。借助攝像機(jī)可獲得被測物體的影像（俗稱“軟拷貝”），在攝像現(xiàn)場把這些影像或存貯在磁盤一類的介質(zhì)上，或直接由攝像機(jī)輸人到聯(lián)機(jī)的計(jì)算機(jī)內(nèi)。在攝影測量處理階段，對像片或影像可使用模擬攝影測量方式、解析攝影測量方式或數(shù)字?jǐn)z影測量方式予以處理。
按所具備的攝影測量功能的多寡分類，攝影機(jī)可分為量測攝影機(jī)、格網(wǎng)量測攝影機(jī)、半量測攝影機(jī)和非量測攝影機(jī)四類。前三類攝影機(jī)是為測量目的而設(shè)計(jì)制造的，非量測攝影機(jī)設(shè)計(jì)制造的初衷不是出于測量目的。粗略地說，光學(xué)畸變小，具備記錄內(nèi)方位元素功能，但無改正底片變形的標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)者，可稱之為量測攝影機(jī)。具有量測攝影機(jī)上述各功能，且配備有格網(wǎng)的量測攝影機(jī)，則稱之為格網(wǎng)量測攝影機(jī)。光學(xué)畸變未經(jīng)測定，無記錄內(nèi)方位元素功能，但設(shè)置有改正底片變形格網(wǎng)者，稱之為半量測攝影機(jī)。
按作業(yè)方法分類，量測攝影機(jī)可分為拍攝單張像片的單個使用的量測攝影機(jī)，以及拍攝立體像片對的具有固定基線的立體量測攝影機(jī)。
對攝影機(jī)及攝像機(jī)性能的全面了解，對攝影機(jī)及攝像機(jī)的選擇、購置和檢校，對新型像機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的制定等，是近景攝影測量工作者的職責(zé)。
§2．1量測攝影機(jī)的攝影測量性能
專為測量目的而設(shè)計(jì)制造的攝影機(jī)稱作量測攝影機(jī)。專為測量目的而設(shè)計(jì)的各種量測攝影機(jī)，機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，光學(xué)性能好。常具有以下特性：
�。�1）確定光束形狀的內(nèi)方位元素x。、y。f，即攝影中心s相對所攝影像的相對位置經(jīng)過嚴(yán)格檢校。常在承影框上布置有機(jī)械框標(biāo)或光學(xué)框標(biāo)，以確定主點(diǎn)相對它們的位置。攝影機(jī)上常采取某種措施，以記錄或讀取主距／，以及調(diào)焦改變后的主距變化值A(chǔ)f。
�。�2）特別注意攝影機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以減少光學(xué)畸變的影響。光學(xué)畸變也是影響光束形狀的重要負(fù)面因素，每臺量測攝影機(jī)出廠時應(yīng)附有畸變殘值的檢定報告。
�。�3）常采取措施以減少底片壓平不佳和底片變形對像點(diǎn)位移的影響。這些措施可能有抽氣壓平、機(jī)械壓平以及在影像上生成標(biāo)準(zhǔn)位置的格網(wǎng)。布有此類標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)的量測攝影機(jī)，稱作格網(wǎng)量測攝影機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)位置格網(wǎng)一般是刻有十字刻劃線的透明承片玻璃。應(yīng)注意到，十字刻劃線的影像質(zhì)量，與被測物體上相應(yīng)點(diǎn)的照度有關(guān)。這種生成標(biāo)準(zhǔn)位置格網(wǎng)影像的方法稱之為前向投影方法。較新穎的格網(wǎng)影像的生成方法稱作后向投影方法，那是借助攝影鏡箱內(nèi)，在底片后方布置的成面陣形式排列的光學(xué)成像構(gòu)件組成。
�。�4）較現(xiàn)代的量測攝影機(jī)主要由攝影機(jī)及其定向設(shè)備兩部分組成。定向設(shè)備用來確定光束在給定物方空間坐標(biāo)系內(nèi)的方位，一般配備記錄角元素的裝置，如水準(zhǔn)管、確定兩像機(jī)間相對角度關(guān)系的定向裝置等。
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