Page 178 - 数字化测绘技术与理论研究

Research on Digital Surveying and Mapping Technology and Theory
数字化测绘技术与理论研究

二、近景摄影测量技术

（一）数码相机的成像原理
1. 理想针孔模型
非量测相机实际上就是普通的数码相机，不同的相机类型有着相同的结构原

理，三维空间中的物体成像，实际上就是有种数学描述。为了更好地理解相机的
成像原理，需要对相机成像的理想模型有所了解。通过观察针孔模型成像的原理
图，光是跟随直线进行传播，反射光线会通过一个小孔而形成一个影响，在真空
模型中，物体的每一个点都能够通过针孔成像，使其连成一条直线，通过针孔进

行投影，以实现三维坐标成像的目的。在使用近景摄影测量的过程中，需要保持
两张以上的图像，才能够获得准确的坐标信息。
2. 相机镜头畸变模型
光线通过相机镜头会产生投影，但是容易发生失真的情况，因此，要想得到

较为立体的坐标信息需要对镜头进行矫正。相机镜头发生畸变的主要类型有枕形
畸变和桶形畸变，由于相机镜头中会有诸多因素的影响而导致相机无法准确描述
成像，尤其是当镜头质量较差时，会形成更大的偏差。
（二）空间坐标系统

第一，D-XYZ。物方空间坐标系统 D-XYZ，主要对所拍摄的物体进行描述，
然后在物方空间坐标的位置中得到三维坐标系，并根据其选定的坐标对目标的状
态进行表述。
第二，o-xy。像平面坐标系 o-xy，对象点平面位置所选择的坐标系进行描述，

其平面坐标系的原点就是方向与平面之间的交点。
第三，S-xyz。像空间坐标系 S-xyz，对右旋直角坐标系进行描述，右旋直角
坐标系主要是由像点在空间中的位置组成，以 S 为原点，让摄影中心的 x 轴与 y
轴能够与平面坐标系的坐标保持平行，并与 z 轴重合。

第四，S-XYZ。像空间辅助坐标系属于一种过渡坐标，并以 S 为原点。
第五，O0-uv。对计算机进行图像处理时，所使用的坐标系统又称为计算机
的图形坐标，以像素为单位，坐标原点可以表示任意的位置，但是为了方便更好
的进行计算，尽量采用 CCD 阵列。

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