摄影测量学第二章.pptVIP

摄影测量学 目 录 第二章 影像获取 2.1 摄影原理与摄影机 2.2 航空影像获取 2.3 遥感影像 一、摄影的诞生与发展 1839年，阿拉戈发明摄影术为摄影测量提供了基本手段； 1851年，法国陆军上校劳赛达提出交会摄影测量并测绘了万森城堡图，标志着摄影测量的开始； 1858年，法国摄影师纳达尔乘坐气球在巴黎郊外80m上空拍摄了世界上第一张航空影像； 1860年，美国人布莱克在热气球上拍摄了波士顿的航空像片； 1885年，法国人乘坐气球从2000英尺高空拍摄了巴黎的航空像片； 1903年，莱特兄弟发明了飞机使航空摄影和航空摄影测量成为可能； 1906年，美国人劳伦仕用17只风筝吊着巨型相机拍摄了旧金山大火； 第一次世界大战期间，首台航摄仪的问世、立体坐标量测仪和1318立体测图仪的使用，真正开始了摄影测量学。 一、摄影的诞生与发展 1957年10月4日前苏联第一颗人造地球卫星发射。 航天技术的发展使遥感的高度延伸到了太空，使人类能在一个前所未有的高度，以各种时间、空间分辨率观测地球。 光电技术、电子技术的发展使人类开始利用紫外、红外及微波波段，拓展和丰富了人类的感知能力。遥感从单纯的摄影方式发展到了可探测感知近、中、热红外波段的光电探测方式和微波辐射、雷达等各种方式共存。 计算机技术的发展使遥感数据的分析处理技术进入了半自动化和智能化，改变了过去仅依靠人和光学设备进行目视解译的状况。 三、摄影机 摄影机是人们经常接触的东西，摄影机的镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。 摄影机的摄影的基本原理就是根据凸透镜的成像的原理，用一个摄影物镜代替凸透镜，在像面出放置感光材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚焦于感光材料上，感光材料受成像光线的光化学作用后生成潜像，再经过摄影处理得到光学影像。 三、摄影机 1、摄影物镜 摄影物镜：相机上由凸透镜或凹凸透镜组合成的精 密光学成像系统。 组合透镜成像 1、利用单个透镜逐次成像 分析方法 2、利用透镜组的“等效透镜”成像 等效透镜的基本点、线、面 主光轴： 透镜组诸透镜球面曲率的中心连线。 主焦点（F,F’): 平行于主光轴的光线通过透镜组后 与主光轴的交点。 主平面（Q,Q’): 过等效折射点（h,h’)且垂直于主光 轴的平面。 主点（s,s’)： 主平面与主光轴的交点。 主焦距： 主焦点到主点间距离。 节点（k,k’）： 主光轴上角的放大率为1的一对光学 共轭点，即其折射光线和投射光线方向一致。（光线通过共轭节点时，角放大率为1；物方与像方同介质时，k,k’分别与s,s’重合）。 2、物镜的成像公式 高斯成像公式： 牛顿成像公式： 3、物镜的光圈和光圈号数 3、物镜的光圈和光圈号数 光圈:控制物镜进光面积的可变光阑。 1、调节物镜使用面积 作用 （ ；δ-有效孔径） 2、控制焦面光通量 3、调节成像景深 3、物镜的光圈和光圈号数 4、摄影机快门 快门：控制曝光时间的装置。 作用 1、控制曝光时间 2、与光圈配合控制曝光量 快门速度t：快门从开启到关闭所经历的时间。 t以1/2为公比成等比级数排列，标刻在物镜外框 （1，1/2,1/4，1/8，1/15，1/30，1/60，/125,1/250…) 5、曝光量H与K,t的关系 曝光量：感光材料所受辐射光量的多少。 （ ;E---焦面照度； ） 设对同一景物拍摄二次，分别使用 和 ， 为了得到相同的正确曝光量H（对某种感光材料，正 确曝光量H为定值），则 可见，当快门速度放慢为原来的n倍（即改变n档） 只要，光圈号数增大为原来的 倍（亦即n档）， 则，曝光量保持不变（对t加快，k减小也成立）。 例：已知 胶卷在晴天阳光下获得正确曝光量的 参考方式是K=16,t=1/125秒,则