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1、航摄的基本知识(2),2,镜头的特征点与面,镜头的主要特性,1 航摄仪及特性,3,主光轴： 透镜组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。（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）。,4,航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离,长焦距：(主距200mm)中焦距：(主距100200mm)短焦距：(主距100
2、mm),F,S,f,像片主距：物镜后节点到像平面的距离,5,焦距对摄影成像的主要影响,透镜成像公式：,影像比例尺：=1/m=f/(D-f)当D2f时，f2f，放大，实像 例如：幻灯机，投影机，电影机当Df时，不能构成实相,7,镜头的视场角和像场角,镜头的（物方）视场与视场角 镜头的（像方）像场与像场角作用：像场的大小决定了所选像幅的面积。,L为像幅对角线长,最大视场：ab有效视场：cd,8,镜头的分解力,定义：是表征物镜分辨被摄景物微小细节的能 力，其大小用在焦平面上1毫米宽度内 能分辨的互相平行的线条数表示，单位 为线对/mm。理想镜头的分解力 无像差镜头的分解力随光圈系数而变，光圈系数愈大
3、，则分解力愈小。,9,相对孔径与光圈系数,定义：镜头的有效孔径d与焦距f的比值， 即df。最大相对孔径,10,光圈系数,定义：相对孔径的倒数为光圈系数。 国际系统多数国家与我国采用这种系统：1.0、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32。设计原则：相邻二光圈的平方相差一倍。,结论：相邻的光圈系数所 对应的曝光时间相 差一倍。,11,景深,12,摄影物距 a 越大，景深越大。,影响景深的主要因素,13,影响景深的主要因素,光圈系数 k越大，景深越大。,14,影响景深的主要因素,焦距 f越长，景深越小。模糊圆的大小 所允许的越大，景深就越大。,景深标尺,15,航摄仪分类（1）按
4、摄影物镜焦距和像场角分为：特宽角航摄仪：f100 mm或2 105中焦距航摄仪：100 mmf160 mm，像场角为75 2 105长焦距航摄仪：f 160 mm，或2 75,1 航摄仪及特性,16,（2）按照像幅（正方形）大小分：短焦距航空摄影机的像幅多为18 cm18 cm中焦距航空摄影机的像幅有18 cm18 cm和23 cm23 cm长焦距航空摄影机的像幅多为23 cm23 cm和30 cm30 cm,1 航摄仪及特性,数字航摄仪是搭载在飞行器平台上对地面目标物进行摄影，获得数字化影像的仪器设备数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线阵CCD)两种。现有的商业化大像幅框幅式数字
5、航摄仪主要有DMC、UltraCam-D和SWDC系列航摄仪等，而推扫式数字航摄仪主要有ADS40。,DMC技术上突破的标志在于从完成小比例尺摄影项目到能够完成高精度、高分辨率的大比例尺航摄工程项目。在航摄飞行中，DMC数字航摄仪的8个镜头同步曝光，影像大小为7 68013 824像素。,UltraCam-D (简称UCD)数字航摄仪由奥地利Vexcel公司开发生产，也是属于多镜头组成的框幅式数字航摄仪，一次摄影可同时获取黑白、彩色和彩红外影像。,SWDC系列数字航空摄影仪是，由中国测绘科学研究院、北京四维远见信息技术有限公司等单位联合开发研制的。该系列产品的显着特点是：相机镜头可更换、幅面大
6、、视场角大、基高比大、高程精度高，能实现空中摄影自动定点曝光;通过精密GPS辅助空三，可使航摄外业控制的工作量大大减少;产品具有较强的数据处理软件功能，可实现对所获取影像的准实时、高精度纠正与拼接。,ADS40数字航摄仪由Leica公司生产。ADS40的成像方式不同于传统航摄仪的中心投影构像，ADS40得到的是线中心投影的条带影像，每条扫描线有其独立的摄影中心，拍摄得到的是一整条带状无缝隙的影像。,ADS40成像示意图,22,航空摄影的分类（1）按像片倾斜角分类竖直航空摄影a 3。倾斜航空摄影a 3。（2）按航空摄影方式分单片航空摄影航线航空摄影区域航空摄影,2 航空摄影过程,航空摄影工作主要
7、包括三个过程：航摄的准备工作空中摄影地面摄影处理和航摄质量评价,2 航空摄影过程,1）航摄的准备工作,划分摄影分区。确定摄影比例尺。选择航空摄影机。计算航高、摄影基线和航线间距。准备航摄软片，编制领航图，确定曝光时间和曝光间隔等。,2) 空中摄影,3 航空摄影质量,评定航摄质量包括：底片的影像质量和飞行质量两方面。影像质量主要要求影像清晰，色调一致，反差适中；反差系数0.5y1.3，最大密度18Dmax1.0，灰雾度D。0.3；阴影云影都不过大；底片无损伤、斑痕、霉点以及虚模影像等。,28,航摄倾角:摄影主光轴与铅垂方向的夹角,3 航空摄影质量,飞行质量评定,29,摄影瞬间摄影机的主光轴近似与
8、地面垂直，偏离铅垂线的夹角小于30，夹角为像片倾角,竖直摄影,30,f为摄影机主距，H为航高,视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段 l 与地面上相应的水平距L 之比为摄影比例尺,摄影比例尺,31,航高：摄影机相对某一水准面的高度。相对航高：摄影机相对某一基准面的高度。（通常基准面取测区地表平均高程平面，有 ）绝对航高：摄影机相对平均海水面的高度。,什么是航高？与摄影比例尺的关系？,32,它是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的设计航高。相对航高是确定航摄飞机飞行的基本数据，摄影比例尺确定后，相对航高可按计算得到。 摄影测量规范规定，同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30 m，摄
9、影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50 m。,33,沿航线方向相邻两张像片应有60%左右的航向重叠，相邻航线间的像片应有30%左右的旁向重叠,像片重叠度,34,航向重叠度,航向重叠p%：相邻两张像片沿航线方向 对所摄地面的重叠作用：保证立体模型之间的连接表示：以像幅边长的百分数表示,35,旁向重叠度,旁向重叠q%：面积摄影中两相邻航带像片之间重叠作 用： 相片连接中防止漏摄,36,像片的重叠是立体观察和像片连接所必需的条。航向重叠p%：立体观测旁向重叠q%:防止因地形起伏漏摄（中心投影）在航向方向必须要使三张相邻像片有公共重叠影像，这一公共重叠部分称之为三度重叠部分,旁向重叠 30%-15
10、 %,航向重叠 60%-53 %,38,把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲,航线弯曲,39,航线两端像片的像主点间的直线距离l与偏离该直线最远的像主点到直线的距离 之比,航线弯曲,40,一张像片上相邻主点连线与像幅沿航线方向的两 框标连线间的夹角。要求像片旋角60,像片旋角过大会减少立体像对的有效范围,像片旋角,原因：摄影时航摄机定向不准确影响：影响像片的重叠度，给航测内业作业增加困难。,思考,测区内有四条航线，得出航测像片中航线像片间的航向重叠为50%，旁向重叠为25%，试问此次航摄质量是否合格？若不合格，说出哪一项不合格，并说出该项合格的要求。航空摄影后，其中一条航线中的像片根据地物影像拼接起来，第一张像片与航线最后一张主点间的直线距离为230m，偏离该直线最远的像主点到直线的距离为3m，则该条航线像片质量合格吗？,
