第頁(yè)近景攝影測(cè)量設(shè)備的選擇摘要:近景攝影測(cè)量工作與其他的測(cè)量手段相比，其優(yōu)點(diǎn)在于它兼有非接觸性量測(cè)手段，不傷及被測(cè)物體，信息容量高，信息易存儲(chǔ)，可重復(fù)使用信息，精度高，速度快等眾多優(yōu)點(diǎn)。但是在工作過(guò)程中，由于受到工作成本，精度要求等限制，選擇一個(gè)合適的攝影攝像設(shè)備顯得尤為重要，本文針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了對(duì)比。關(guān)鍵詞：攝影攝像設(shè)備、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量1、引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等學(xué)科的不斷發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影已成為當(dāng)今研究的主要測(cè)量方法，而數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的首要任務(wù)是獲取原始影像。影像獲取裝置一般分為二種：第一種是由量測(cè)攝影機(jī)或普通相機(jī)拍攝獲得紙質(zhì)像片后，用掃描儀將像片完全數(shù)字化，再輸入計(jì)算機(jī)得到數(shù)字影像；第二種是由CCD數(shù)碼相機(jī)直接獲得數(shù)字影像，數(shù)字影像可直接輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 根據(jù)測(cè)量工作的不同，我們需要對(duì)使用的攝影攝像設(shè)備進(jìn)行選擇，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文從不同角度進(jìn)行的了設(shè)備的對(duì)比，得出在如何環(huán)境下使用何種設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。2、近景攝影測(cè)量設(shè)備分類及部分設(shè)備攝影機(jī)或攝像機(jī)是攝影(攝像)階段的關(guān)鍵設(shè)備。按照所具備的攝影測(cè)量功能的多寡分類，攝影機(jī)可分為量測(cè)攝影機(jī)、格網(wǎng)攝影機(jī)、半量測(cè)攝影機(jī)和非量測(cè)攝影機(jī)四類；按照性能的不同，CCD攝像機(jī)可分為標(biāo)準(zhǔn)視頻幅面攝像機(jī)、高分辨率攝像機(jī)和靜止視頻畫(huà)面攝像機(jī)。1、瑞士原WildP31型量測(cè)攝影機(jī)專為測(cè)量目的而設(shè)計(jì)制造，有三種系列產(chǎn)品，焦距分別為45mm、100mm、200mm,相應(yīng)稱為、P31/45、P31/100、P31/200；像幅大?。?英寸×5英寸（102×127mm），有效面積?。?2×118mm）；鏡頭光學(xué)性能好，畸變差小于4μm，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，輕便，普通120相機(jī)的畸變差可達(dá)到300μm；可更換墊圈改變主距；有5個(gè)框標(biāo)，主點(diǎn)偏心，不位于像幅的幾何中心；有外部定向設(shè)備（不能任意角度測(cè)量）；使用干板或單張軟片；無(wú)標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)改正底片變形；壓平措施不利；不能進(jìn)行連續(xù)攝影。2、德國(guó)UMK型量測(cè)攝影機(jī)專為測(cè)量目的而設(shè)計(jì)制造，有四種系列產(chǎn)品，焦距分別為65mm/100mm/200mm/300mm,相應(yīng)稱為：UMK6.5/1318、UMK10/1318、UMK20/1318、UMK30/1318；像幅大?。?30mm×180mm，有效面積（120mm×166mm）；畸變差小于12μm；連續(xù)調(diào)焦改變主距；有4個(gè)框標(biāo)（分別位于像片的4個(gè)角落）；有外部定向設(shè)備（確定攝影機(jī)光軸在給定坐標(biāo)系內(nèi)的方向）；使用干板、單張軟片或成卷軟片；無(wú)格網(wǎng)改正底片變形；使用干板、單張軟片壓平措施不利，使用成卷軟片可抽氣壓平；使用成卷軟片可進(jìn)行連續(xù)攝影。3、德國(guó)Jena廠Photheo19/1318型量測(cè)攝影機(jī) 光圈固定,無(wú)快門(mén)，手動(dòng)曝光，低感光度材料；鏡箱+定向裝置（望遠(yuǎn)鏡）；有4個(gè)框標(biāo)（分別位于像片的4個(gè)角落）。缺點(diǎn)：（1）攝影機(jī)不能傾斜（2）壓平措施不利（3）光圈不可調(diào)特點(diǎn)：（1）價(jià)格低，像幅大（2）適用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)拍攝（3）適于中低精度的近景攝影測(cè)量4、瑞士P32型量測(cè)攝影機(jī)與Wild經(jīng)緯儀配合使用,作為定向裝置；焦距:64mm；像幅：65mm×90mm；可使用干板、單張或成卷120軟片。5、瑞士WildC-120型立體量測(cè)攝影機(jī)·攝影基線B=120cm；·像幅大小：65mm×90mm；·焦距f=65mm；·可傾斜攝影；·攝影基線可豎直安放攝影；·攝影基線可水平安放，豎直向上攝影；·可同步攝影，用于動(dòng)態(tài)目標(biāo)。6、CRC系列攝影機(jī) CRC系列攝影機(jī)是一種由微處理器控制的格網(wǎng)量測(cè)攝影機(jī)，適合于高精度要求下的近景攝影測(cè)量目標(biāo)。自動(dòng)化程度高，由微處理器控制；攝影時(shí)所有狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在屏幕上；配備多種焦距的鏡頭：240mm(50o)，120mm(88o)，150mm(75o)，360mm(35o）；出廠前嚴(yán)格檢定畸變差；可自動(dòng)連續(xù)調(diào)焦；主距安置精度5微米；像幅23cm×23cm；25個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)，按后向投影方式成像；真空抽氣壓平，不平度中誤差±1.1μm；最大不平度小于±2.5μm；（配合回光反射標(biāo)志）使用近軸光源，得到準(zhǔn)二值影像。7、Hasseblad(哈蘇)攝影機(jī)瑞典生產(chǎn)，是一種輕型手持半量測(cè)攝影機(jī)；無(wú)定向設(shè)備與之相連；配備有兩種焦距的鏡頭：60mm和100mm；25個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)（5*5），刻在玻璃承片框上，前向投影方式。8、Rolleiflex6008羅萊相機(jī) 德國(guó)羅萊公司生產(chǎn)，是一種輕型手持半量測(cè)攝影機(jī)；物鏡可換，其焦距有多種；像幅6cm*6cm；玻璃承片框上有121個(gè)十字絲形標(biāo)志；像片邊緣分辨率25線對(duì)/毫米；像主點(diǎn)坐標(biāo)可測(cè)定，精度為。9、SMK-40型立體量測(cè)攝影機(jī)在已知長(zhǎng)度的攝影基線兩端,配有兩臺(tái)主光軸平行且基線垂直的量測(cè)攝影機(jī)的設(shè)備。10、非量測(cè)攝影機(jī) 135型及120型普通照相機(jī)，特別是135型照相機(jī)十分普及，社會(huì)擁有量很大。除數(shù)量大、體積小、輕便、價(jià)格較低廉的特點(diǎn)外，普通相機(jī)還具有以下特點(diǎn)：曝光量可自動(dòng)控制；自動(dòng)對(duì)焦功能；在數(shù)不盡的種種型號(hào)的普通相機(jī)中，可以尋得量測(cè)攝影機(jī)不具備的特性（如調(diào)焦距離更小、同一機(jī)身可配備多種不同焦距的鏡頭）。主要性能操作方式糾錯(cuò)全自動(dòng)操作傳感器類型CCD傳感器尺寸（1/2.3）英寸有效像素?cái)?shù)1410萬(wàn)光學(xué)變焦4倍影像處理器DIGIC4最高分辨率4320×3240等效35mm焦距28-112mm鏡頭說(shuō)明實(shí)際焦距：f=5-20mm對(duì)焦范圍廣角：30mm-無(wú)窮遠(yuǎn)，長(zhǎng)焦：800mm-無(wú)窮遠(yuǎn)快門(mén)類型機(jī)械電子快門(mén)閃光燈類型內(nèi)置曝光補(bǔ)償±2EV（1/3EV步長(zhǎng)）感光度自動(dòng)，ISO80，100，200，400，800，1600（1）佳能A2200（2）佳能7D套機(jī)(18-135mm)參數(shù)主要性能機(jī)身特性APS-C規(guī)格數(shù)碼單反操作方式全手動(dòng)操作傳感器類型CMOS傳感器尺寸22.3×14.9mm有效像素?cái)?shù)1800萬(wàn)光學(xué)變焦7.5倍影像處理器DIGIC4+DIGIC4最高分辨率5184×3456鏡頭說(shuō)明鏡頭型號(hào)：EF-S18-135mmf/3.5-5.6IS

實(shí)際焦距：f=18-135mm快門(mén)類型電子控制縱走式焦平面快門(mén)快門(mén)速度1/60-1/8000秒（全自動(dòng)模式），閃光同步速度1/250秒

30-1/8000秒，B快門(mén)（總快門(mén)速度范圍?？捎梅秶S拍攝模式各異。）閃光范圍EF-S15mm鏡頭視角(相當(dāng)于35mm規(guī)格的24mm鏡頭視角)閃光指數(shù)12/39（ISO100，以米/英尺為單位）閃光燈回電時(shí)間約3秒曝光補(bǔ)償手動(dòng)和自動(dòng)包圍曝光（可與手動(dòng)曝光補(bǔ)償組合使用）

可設(shè)置數(shù)值：±5EV（1/3EV，1/2EV步長(zhǎng)）（自動(dòng)包圍曝光±3級(jí)）（3）松下FH25(PanasonicFH25)主要性能機(jī)身特性消費(fèi)，卡片，長(zhǎng)焦，廣角傳感器類型CCD最大像素?cái)?shù)1660萬(wàn)數(shù)碼變焦4倍最高分辨率4608×3456鏡頭說(shuō)明徠卡VARIO-ELMARIT鏡頭，實(shí)際焦距：f=5-40mm對(duì)焦方式標(biāo)準(zhǔn)，微距，變焦微距，快速自動(dòng)聚焦（始終處于開(kāi)啟狀態(tài)），AF（自動(dòng)聚焦）追蹤對(duì)焦范圍廣角：500mm-無(wú)窮遠(yuǎn)，長(zhǎng)焦：2m-無(wú)窮遠(yuǎn)最大光圈F3.3-F5.9光圈范圍廣角：F3.3-F10，長(zhǎng)焦：F5.9-F18閃光范圍廣角：0.6-5.8m，長(zhǎng)焦：1.0-3.2m曝光補(bǔ)償±2EV（1/3EV步長(zhǎng)） 由于攝影攝像設(shè)備眾多，本文就列舉以上設(shè)備作為對(duì)比參考。3、攝影機(jī)與攝像機(jī)的比較攝影機(jī)與攝像機(jī)比較，基于CCD的固態(tài)攝像機(jī)與基于底片的一般攝影機(jī)相比較有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）快速的影像獲取速度；（2）芯片穩(wěn)定的幾何關(guān)系。另一方面，攝影機(jī)與攝像機(jī)比較，基于CCD的固態(tài)攝像機(jī)與基于底片的一般攝影機(jī)相比較在目前又有以下明顯的缺陷：（1）小成像面積；（2）有限的空間分辨率；（3）存在額外的電子畸變。4、攝影機(jī)與攝像機(jī)的選擇當(dāng)決定以模擬近景攝影測(cè)量處理時(shí)，原則上應(yīng)選用量測(cè)攝影機(jī)，因?yàn)橐话懔Ⅲw測(cè)圖儀作業(yè)需要內(nèi)方位元素，且本身沒(méi)有改正畸變差和底片非系統(tǒng)變形的功能。當(dāng)決定以解析近景攝影測(cè)量法處理時(shí)，原則上可以使用任何類型攝影機(jī)，但處理方法多種多樣，精度也極不相同。當(dāng)以數(shù)字近景攝影測(cè)量法處理時(shí)，原則上應(yīng)選用某種固態(tài)攝像機(jī)，特別是CCD攝像機(jī)。選擇攝影機(jī)的原則：一是要滿足精度，二是要效率高。概括說(shuō)來(lái)，就是要在滿足物方空間坐標(biāo)精度要求的前提下，使每個(gè)像片對(duì)能覆蓋盡量大的范圍。在選擇攝影機(jī)時(shí)，由于構(gòu)像過(guò)程中，像點(diǎn)位置的誤差主要來(lái)源于光學(xué)畸變、底片壓片誤差以及底片變形。所以就這些系統(tǒng)誤差方面，我們?cè)谶x擇攝影機(jī)時(shí)，就應(yīng)該注意區(qū)別：（1）攝影機(jī)物鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)考究，使物鏡畸變差限制在很小的范圍之內(nèi)。如德國(guó)UMK6.5/1318N型攝影機(jī)的物鏡最大畸變小于5；瑞士P31型攝影機(jī)物鏡畸變小于12。（2）采用底片壓片技術(shù)，將底片貼附在承片框平面上壓片全片。德國(guó)UMK系列攝影機(jī)，均采用了真空抽氣壓平設(shè)備。不少情況下，與其使用質(zhì)量低劣的硬片，還不如使用軟片。（3）采用各種手段，以補(bǔ)償?shù)灼冃蔚挠绊?。大多?shù)有此功能的攝影機(jī)采用有標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)的承片框，使標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)在所攝像片上同時(shí)成像。（4）量測(cè)攝影機(jī)具備記錄用于恢復(fù)攝影光束形狀的的內(nèi)方位元素的功能，甚至還具有記錄外方位元素的功能。相比較地，大多數(shù)非量測(cè)攝影機(jī)所攝像上的點(diǎn)位準(zhǔn)確性就難以保證。（5）非量測(cè)攝影機(jī)由于它們不能記錄內(nèi)方位元素，無(wú)記錄外方位元素的功能，所以非量測(cè)攝影機(jī)只能用在解析或數(shù)字近景攝影測(cè)量中，并且只能提供中低精度的測(cè)量成果，但是非量測(cè)攝影機(jī)也有一些不可取代的突出優(yōu)勢(shì)，包括它的輕便、易操作性、高速性、同步性、遙控操縱能力、高倍放大能力、對(duì)特定環(huán)境的適應(yīng)性以及社會(huì)