Page 137 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

The Application of Modern Surveying and Mapping Technology in Water Conservancy Engineering
现代测绘技术在水利工程中的应用

三维空间中的物体成像，实际上就是有种数学描述。为了更好的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諸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，对像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。
（三）内方位元素和外方位元素
内方位与外方位是物方空间坐标的主要因素，其中内方位主要用来恢复摄影光束；
外方位主要用来确定坐标位置。要想让 o 与框标进行重合，需要在框标坐标系中得到

x 轴与 y 轴，在这个坐标轴内形成方差，这个偏差与坐标轴之间的关系称为内方位元
素。外方位元素中，有三个直线元素和三个角度元素，主要用来确定摄影中心的位置
与方向。
（四）相机的标定方法

相机的标定方法是计算机视觉领域中进行信息提取的关键。传统的标定方法是摄
影测量技术中最为常见的一种方法，使用相机拍摄一个几何物体，对参照物进行标定，

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