摄影测量复习资料整理(精选6篇)
一. 填空选择
1.“数字化信息”的6个特点:超文本性、互动性、非线性、多媒体、融合、客户订制与个人化。
2.肖像权的主要内容:包括再现权和使用权。
3.新闻摄影的基本特性:新闻性(时效性)、真实性、典型性、现场感。
4.新闻摄影主题:具有新闻性、真实性、直接性、纪实性、倾向性等特点和要求。
5.图片说明的作用:1.传达照片中抽象的无法用影像语言表达的信息。2.揭示图片的意义。3.标明作者及他所属的机构。6.图片的版面设计原则:平衡、对比、重点、比例、统一。7.照相机的基本结构:机身、感光成像介质、镜头、光圈、快门、取景器、聚焦系统、测光系统、数据存储系统。
8.135型照相机的特点:135底片,35mm相机,新闻摄影的“常规武器”。
优点:1)体积小,分量轻,便于携带;2)使用135底片,36mm*24mm;3)可以更换镜头;4)有效口径大,感光力强;5)多采用焦平面快门,速度高。6)取景时的图象和拍摄效果一致 缺点:闪光同步速度的限制;拍摄高速动体时,若快门速度过高,容易使影象变形。
120型照相机的特点:120底片,画幅可调整;60 mm*60mm、60mm*45mm、60mm*90mm画报记者和摄影者使用;
优点:1)成像画幅大,放大质量高2)可以更换镜头; 缺点:体积大、重、携带不方便
9.以焦距分类的镜头:广角镜头20~40mm、鱼眼镜头6~15mm、标准镜头50mm、中焦距镜头60~135mm、长焦距镜头180~200mm。10.中灰镜:又叫中灰密度镜,简称灰片、减光镜。它的作用仅仅是减弱光线的前度,即对各种色光一致性吸收过滤。中灰镜不改变景物的亮度、反差、色彩。使用中灰镜的主要目的是在强光下实现光圈、快门的有效控制。
11.光的属性:强弱、方向、色彩。(光强、波长、偏振)
12.光的作用:1.塑造基本的形态、空间和色彩感觉。2.塑造主体,传递信息。3.营造意境,升华主题。
13.光的类型:按性质分为直射光(硬光)、散射光(柔光)、反射光。按光的造型功能分为:顺光、前侧光、正侧光、侧逆光、逆光、顶光、底光。
14.色彩的三要素:色相、明度、饱和度。15.色光三原色:红、绿、蓝。
16.色彩基调:暖色调(红橙黄)、冷色调(绿青蓝紫)、中间色调。17.数字相机常见测光模式:评价测光(又称矩阵测光、分区测光)、中央重点平均测光、点测光、局部测光。
18.曝光模式:手动曝光(M)、光圈优先(AV)、快门优先(TV)、程序自动(P)、易用模式。19.EV值即曝光指数,是表示曝光量的数值。公式EV=AV+TV,EV相差一个数,即代表曝光量相差一级。
20.拍摄角度:水平角度:正面、前侧面、侧面、后侧面、背面。垂直角度:仰视、平视、俯视。
21.透视规律:线性透视规律、空气透视规律。
22.新闻摄影的社会功能:传播形象新闻(基本的、第一位);指导社会生活(引导社会舆论、进行舆论监督、推动两个文明建设);审美教育功能(鲜明的时代感)。
23.新闻摄影报道失实的原因:不懂得新闻摄影的基本原则,将新闻与宣传混为一谈,将新闻摄影与艺术创作混为一谈;工作作风不踏实,凭想当然主观臆断;政治问题; 道德品质有问题;恶作剧。24.荷赛成立的时间和类别:1955年成立。类别: 突发新闻、一般新闻、新闻人物、体育动作、体育专题、当代热点、日常生活、肖像、艺术、自然共10类。
25.普利策新闻奖设立的类别:普利策优异公众服务奖、普利策普通新闻报道奖、普利策国内报道奖、普利策国际报道奖、普利策调查性报道奖、普利策释义性新闻奖、普利策专业性新闻奖、普利策社论写作奖、普利策漫画创作奖(1922年开始)、普利策现场新闻摄影奖(1942年开始,968年分为现场新闻和特写)、普利策特写摄影奖(1942年开始,1968分为现场新闻和特写)、普利策评论奖、普利策批评奖、普利策特稿写作奖。26.世界新闻摄影的繁荣时期:20世纪30年代至60年代 我国新闻摄影的繁荣时期:20世纪90年代后
二. 名词解释
1.新闻摄影:1999年,中国新闻摄影协会在组织编写的《新闻摄影学概论》指出:新闻摄影,是对正在发生的新闻事实进行瞬间形象摄取并辅以文字说明予以报道的传播形式。News photography:
是报道某些事件和与这些事件有关的个人或知名人物。
Press photography:报刊摄影,或定期刊物所需要的那种照片摄制,可分为三个有时相互交叉的基本类型:突发或爆炸性新闻摄影、特写摄影和摄影报道。
Photojournalism:范围很广,包括新闻、战争、特写和纪实摄影。2.新闻道德:是从事新闻信息传播活动的新闻工作者在长期的新闻实践活动中形成的协调人与人、人与社会之间相互关系的行为规范。
3.形象采访:新闻摄影采访是形象采访,通过形象积累和形象观察发现线索,用形象思维进行判断、推理、抓取最富于特点的典型瞬间形象报道新闻。包括采访前选择的采访路线、形象积累与形象观察。
4.现场抓拍:在新闻现场观察新闻主体的规律和特点,选择适当的角度,在适当的时机按动快门。
5.摆拍:就是摄影师根据自己的设想,创设一定的环境,设计一定的情节,让被拍摄者表演,最后由摄影师拍摄完成的过程。6.专题摄影:它是围绕一个主题展开拍摄,用多幅图片与文字结合,通过媒体进行传播的摄影形式。
7.色温:是度量和计算光线中色彩成分的方法。指绝对黑体从绝对零度(-273。C)开始加温后所呈现的颜色;当加热到一定的温度,黑体发出的光所含的光谱成分,就称为这一温度下的色温。8.白平衡:在摄影工作中,色温校准的工作是通过找到精准的白色来进行的,所以摄录像领域中调整色温也称调“白平衡”。9.感光度:是感光材料对光线敏感程度的标定,也称为ISO,即国际标准。感光度数值越大,感光材料对光的敏感程度越高,在拍摄时需要的曝光量就越少。
10.景深:当镜头清晰的聚焦于某一景物时,景物在感光材料上形成清晰的影像,景物之前和之后一定距离内的其他景物也能在感光材料上结为较为清晰的影像。可以清晰结像的前后景物间的距离就是景深。
11.超焦距:又称“超焦点距离”,它是指镜头聚焦到无穷远时,从镜头至景深近界限的距离。
12.三点布光:又称区域照明,一般用于较小范围的场景照明。如果场景很大,可以把它拆分成若干个较小的区域进行布光,一般三盏灯即可,分别为主光、辅助光与背景光。
13.互易律:光圈开大或缩小几级,快门速度便相应地加快或放慢相同的级数,调整后的曝光组合与原组合获得的曝光量相等,这一规律,称为互易律。14.曝光补偿:选择程序自动、光圈优先、快门优先等模式时,在相机自动测量、设定的曝光参数上人工增加或减少曝光量称为曝光补偿。
15.自动包围曝光:也叫做“阶梯式曝光”、“多级曝光”。运用这种曝光模式时,相机在设定一个标准曝光参数后,依据这个参数再增加或减少曝光量进行拍摄,这样获得的照片曝光都不同,一般可获得“正常、过曝、欠曝”三种曝光结果。
16.摄影构图:借助在取景时诸如相机的距离、主体的大小、拍摄的角度、透视与空间的表现等方面的处理,对摄入画面的景物进行合理的安排;客观选择、主观创意;是减法的艺术。
17.黄金分割构图:把整体分为两部分,较大部分与整体的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值约为0.618 18.三分法构图:三分法构图是指把画面横分三分,每一分中心都可放置主体形态,这种构图适宜多形态平行焦点的主体。19.井字构图:三分法,有时也称作井字构图法。拍摄时将画面分割为一个井字,这样就可以得到4个交叉点,然后再将需要表现的重点放置在4个交叉点中的一个,一般右上的交叉点最符合人们的视觉习惯。
三. 简答题
1.新闻摄影与艺术摄影的区别(1)情感处理不同
新闻摄影要求客观性,艺术摄影则直抒情怀;(2)时间规定不同
新闻摄影强调时间,时间性影响新闻价值和历史价值;(3)题材制约不同
新闻受题材客观性的制约较为明显,艺术则广泛;(4)形象选择不同
新闻必须靠情节和细节,艺术则可真可无;(5)拍摄方法不同
新闻摄影应尽可能抓拍,艺术摄影方法则五花八门; 6)真实性不同
新闻摄影必须真实,艺术则可塑造、写意等。2.新闻摄影和纪实摄影的形式区分(1)价值不同
新闻摄影:突出新闻性,即时传播,注重实效性,信息量相对较小,具有文献性。
纪实摄影:突出社会影响力,长期挖掘,引起广泛社会关注和影响,信息量更大,具有文献性。(2)范围不同 新闻摄影:受众需要
纪实摄影:尚未引起受众注意或超出受众视线之外(3)存在时间不同 新闻摄影:信息快餐 纪实摄影:经久价值(4)操作流程不同 新闻摄影:多人协作 纪实摄影:个人自主(5)载体不同
新闻摄影:大众传播媒体 纪实摄影:图书、画册、展览等(6)画面构成不同 新闻摄影:注重外在形式 纪实摄影:注重内涵、朴实(7)逻辑结构不同 新闻摄影:时空关系 纪实摄影:无固定模式 3.专题新闻摄影报道特点
用多幅图片和文字相结合,全面深刻的介绍、表现和介绍新闻事件和新闻事物的各种新闻摄影体裁,其基本特征有:(1)整组图片围绕同一个主题展开;
通过组织和编排一个事物的全面完整的信息,讲述一个故事,单幅图片难以做到;
(2)图片的选择和编排具有十分重要的意义;
通过各单幅图片的有机结合,形成一种整体的、集合的优势,其意义远大于单幅图片的机械相加;
(3)专题新闻摄影报道具有比任何单幅图片更丰富的内涵,能提供更丰富的内容,信息量更丰富;
(4)专题新闻摄影报道有独特的生命力,体现了图文的完美结合。4.如何深化新闻摄影报道的主题
(1)采用特定性新闻照片形式,揭示为什么和怎么样。(2)采用专题新闻摄影报道的形式,从纵、横两方面拓展主题,力求全面、深刻;
(3)小题材展示大主题,以小见大。
(4)新闻摄影思维的整体性原则应成为当代摄影记者的方式之一。
5.新闻摄影如何把握新闻性
(1)重视重大题材的新闻摄影报道:政治、经济、军事、外交、战争、国际关系、社会热点、科技。(两会、总统大选、美伊战争、经济发展)
(2)多拍独家新闻:
第一个看到和拍到的:总统遇刺
唯一的目击者;
独特的新闻发现能力:新闻嗅觉、新闻视觉
(3)敢于攻克难度大的题材:拍摄的艰难程度、拍摄的技术难度;
灾难性新闻:火山爆发、地震、海啸、瘟疫;
战争新闻:战地记者,随军记者;(卡帕、水均益、王波)
难以见到的:人类登上月球
(4)重视报道的时效性:快;突发性新闻;电视的现场直播 6.事件性新闻拍摄
新闻报道的事件大体可分为两种:预知事件和突发事件。(1)在预知事件的采访拍摄中: 一是要思维方式的多元化和全方位;
二是要跨出记录阶段,走向见证阶段;
三是要多拍出乎意料的情节;
四是要提倡抓取趣味性瞬间。(2)在突发事件的采访拍摄中: 一是要重视对突发事件的连贯报道;
二是要不只着眼于突发事件本身瞬间的抓取,还应重视对因突发事件引起的种种反应的抓拍。
7.现场抓拍的具体方法与特点 具体方法:(1)简洁:摄影记者要努力净化画面中的各种视觉要素,使其各得其所。
(2)神秘:神秘是对读者视觉的一种挑战。摄影师应该懂得现代视觉构成,照片的构图也许会很复杂,但这更能激发读者的阅读兴趣。
(3)用视觉语言讲故事:摄影师不需要附加很多视觉语言所不能表达的意义,要通过画面中人物的表情、人物之间表现出来的关系、画面中蕴涵的情节来传递信息。
(4)情感:照片的拍摄要以人为本,抓拍的时候要以人物的情绪为中心进行形象的捕捉。特点:
(1)抓拍的瞬间形象自然、真切、现场感强.(2)不干涉对象抓拍的瞬间形象信息含量大;(3)抓拍是新闻事件和新闻规律自身的要求;(4)提倡抓拍,有助于新闻摄影记者自身素质的提高。8.新闻摄影失实的表现、原因和预防
表现:出现在新闻媒体上的失实新闻照片有多种表现形式,如导演摆布、伪造新闻、盗用图片、张冠李戴、篡改文字说明、干预新闻现场、后期造假等。原因:
(1)工作不踏实,采访不深入,想当然地赋予照片意义和解释。(2)图像编辑软件操作越来越简单,媒介缺乏编辑流程技术监控。
(3)新闻摄影采编人员职业素养不高、职业道德失守、自律不严,缺乏对造假行为的有力惩处。预防:
(1)避免“摆拍”。
(2)永远询问新闻来源的动机。(3)永远询问自己的动机。
(4)新闻摄影的标题和文字说明写作要以事实为依据,尽可能全面,不得凭空臆造。(5)慎用数码技术修改照片。9.新闻摄影选题的挖掘(1)短线操作注重新闻性
① 新闻要讲时效,报道要有由头 ② 把握新闻实质
③ 摄影记者要做历史的见证而不是验证 ④ 站在全球化背景下展开报道 ⑤ 竞争独家新闻(2)长线操作要做好计划
① 选题的形成 ② 风格的形成 ③ 资料收集 ④ 撰写拍摄计划书
10.新闻摄影采访的步骤
(1)寻找选题或者从图片编辑那里获得任务(2)采访之前的准备(3)现场采访(4)编辑照片
11.专题摄影拍摄过程中的问题与对策 问题:
(1)题材的单调(2)切入点的问题(3)寻找合适的专题结构方式(4)时空变化(5)文字说明
(6)景别:影像结构过于单一 对策:
(1)切入准确、主题明晰。
(2)对专题的研究要深入,摄影师要投入大量的时间与精力。(3)多样统一:摄影师力图从多个角度反映一个问题,使用多种景别,是整个专题看起来更加丰富。(4)图文结合,注重文字的作用。12.新闻照片的版面地位和作用 地位:
(1)图文并重,两翼齐飞的办报指导思想(2)新闻摄影是新闻战线上一个独立的兵种
(3)幅大量多的图片刊用原则
作用:作题图、作插图、美化版面、作封面或导读图片。13.影响景深的因素(1)光圈系数:
对固定焦距和拍摄距离,光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大。(2)镜头焦距:
对固定光圈和拍摄距离,焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大。(3)拍摄距离:
对固定光圈和焦距,拍摄距离越远,景深越大;距离越近,景深越小。
14.摄影景别
(1)前景:具有提示时间、地点、环境的作用,还能够强化画面的空间感和透视感,是加强、突出画面内容的重要手段。前景能增加画面的形式感,也能起到均衡画面的作用。(2)背景:对丰富主体的内涵起着重要的作用。运用背景应遵循3个原则:
① 抓特征:要善于抓取一些富有地方特色、时代特征的景物作背景,明确地交代事件发生的时间、地点和气氛,以加深受众对照片主题的理解。
② 力求简洁:摄影是减法,要千方百计从画面中减去不必要的景物,最重要的是,一定要将妨碍主体表现的背景景物去除,使画面尽可能简洁。
③ 有影调、色彩对比:要力求使背景与主体形成影调上的对比,在彩色摄影中要有色调对比,使主体具有立体感、空间感和清晰的轮廓线条。
(3)前景的作用:衬托主体,让读者、观众的视线投向主体;通过前景与主体间的对比,显出景物的立体空间感和景物的深远,增强画面的纵深感。用来说明主题;用来平衡画面,起均衡作用;用来交代环境、季节、天气、增加图片的信息量。选择前景时应注意哪些问题:前景不应喧宾夺主,不应位于中心地位,不用活动物体做前景,色调不能太鲜艳;(4)背景的作用:说明主题,提供背景信息;交代环境和拍摄地点的特点;增强画面的现场气氛;衬托和突出主体; 选择前景时应注意哪些问题:避免背景的杂乱;注意避免喧宾夺主
15.摄影手法
(1)追随拍摄:即相机以较低的快门速度与被摄主体同步运动拍摄。这种方法利用的是相对静止的原理,形成的效果是主体相对清晰,但背景虚化。其拍摄要点是保持与被摄主体的同步运动速度,过快、过慢都难以形成好的追随效果。(2)爆炸变焦:即运用较低的快门速度,在变焦的瞬间启动快门,形成向画面中心汇集的虚线条,这样会产生向画面里汇聚进入的动感效果。
16.摄影构图中的基本方法原则 方法:
三角形构图(A字形构图)
对称式构图(上下对称、左右对称)黄金分割构图
三分法构图:简单/突出主体 井字构图(九宫格构图):稳健活泼 S形构图:优美/柔和 对角线构图:运动趋势 框架式构图:嵌套构图 原则:
构图必须为内容服务,构图的标准是:(1)鲜明地揭示主题;(2)突出地表现主体形象;(3)构图要富于表现力;(4)要继承又要创新。摄影构图的形式法则:(1)多样统一与照应;(2)均衡与对照;(3)节奏与韵律;(4)简化原则。17.摄影留白的作用
(1)明显的突出和表现主体;
(2)获得运动物体在运动方向上和运动趋势上的平衡;(3)结构和联系取入镜中的物体;
(4)留给观众丰富的想象空间。18.会议新闻摄影拍摄要求 会议全景的拍摄要求:
(1)主题鲜明,全景照片包括会场横幅的会议标题,拍全;(2)画面充实,全景照片包括主席台领导和所有参会人员,拍实;(3)画面稳定,全景照片要横平竖直,给人以平衡感;横以会标为准,竖以主席台两侧竖柱或背面大屏为准;(4)画面清晰,运用大景深或超焦距表现整体画面;(5)曝光正常,合理运用光线,正常曝光。局部中景(小组交流)的拍摄要求:
(1)主题鲜明:表现局部与会人员的精神风貌或小组活动的交互等;
(2)主体突出:运用对比和构图,使主体突出;
(3)画面活泼:多用抓拍表现局部与会人员的表情、动作等,使画面具有吸引力
(4)景深恰当:根据主题和主体决定是否虚化背景(5)曝光正常。
关键活动和事件的拍摄要求(1)主题鲜明;(2)主体突出;(3)抓拍到位;(4)景别合理;(5)景深恰当;(6)曝光正常。19.摄影中光线的作用
(1)塑造基本的形态、空间和色彩感觉 摄影者依靠光线感知被摄景物的色彩、形状、结构和质感,并形成造型认知。光照和景物相应的影子塑造了空间感、立体感和体量感。(2)塑造主体,传递消息
摄影师运用光线表现主题,塑造形式美感,通过光的运用赋予被摄主体传情达意的功能。(3)营造意境,升华主题
光的强弱、方向和色彩千变万化,由此带给摄影师画面不同的意境和氛围呈现。光及光感是营造氛围和传达感情的重要元素。
20.摄影景别(1)远景:
以大场面表现为主,拍摄范围广阔深远;强调整体的布局和气氛的渲染,大手笔;(2)全景:
拍摄物体的整体全貌,并适当带有环境的画面; 全景比远景有更明显的主体和明确的指向性;
注意被摄物体的完整性和所处环境的特点,注意环境气势对主体的烘托与陪衬;(3)中景:
介于全景与近景之间,以人物为主的中景,取人物的半身或大半身,擅长表现人物之间的关系,偏重于动作姿势和人物的情感交流;(4)近景:
突出表现被摄对象的主要部分,人物以胸部以上为主; 对人物的神态或景物的局部做细腻刻画,适合展示人物的精神面貌,必要时以手势加以辅助,注重内心情感与脸部表情的表现。(5)特写:
以靠近拍摄物体的局部为主,如丰富的面部表情或传神的眼睛;
建筑物竣工规划验收测量(简称竣工测量)是在建筑物竣工后,由项目开发建设单位委托具有测绘资质的测绘单位进行的一项测量工作,其测量成果是城市规划部门对已批准的建设工程进行规划监督检查的重要依据。竣工测量主要是实测建设工程的现状地形图,建筑物的长度、宽度、高度、建筑面积,在现状地形图上标注建筑物与规划控制条件地物的距离,标注与道路红线、规划红线、用地界线等的关系。此外,竣工测量又是城市基础测绘信息实时更新的一种有效手段,它直接影响规划实施监督管理的工作质量和基础测绘信息的更新质量,为规划监管部门的规划监督提供了有力的数据支持。
在我国,每项工程的竣工资料已作为一种重要的监督手段纳入了管理工作,因此,探寻一套能满足规划验收特殊要求的竣工规划验收测量成果资料的表示方法具有很大的必要性和现实意义。
2 竣工规划验收测量的工作内容
由于目前国内没有现成的规划核实(竣工)测量规范可参考,因此需要根据柳州市规划局规划审核需求来定制作业内容。柳州市规划局对建设工程的规划核实主要包括以下内容:
(1)实测1︰200地形图。详细测绘出与竣工建筑物相关的地物、地貌;详细测绘出竣工建筑物的相对位置关系及与周边建筑物“四至”关系;建筑物层数、材质,详细测绘出竣工建筑物的阳台、雨篷、挑檐、飘窗及地下车库的准确位置,一层地坪高和地下车库的地坪高均应在1︰200地形图上表示出来。
(2)根据规划许可证规定的内容完成公建配套设施测量、公共配套设施的面积测量、小区绿地面积测量。
(3)建筑物的平面位置、平面尺寸校核,测量建筑物之间的间距与设计的差值,建筑物与道路红线、用地界线等的距离与审批图纸相关尺寸的差值。
(4)测量建筑物的占地面积、建筑面积、层数、室内外标高、层高、总高度,核实地下室的面积及相关尺寸、层高和停车泊位信息。
(5)核实建筑立面造型、外墙材料、色彩信息,主要以拍照为主。
3 竣工规划验收测量执行的规范和精度要求
3.1 竣工规划验收地形图执行的规范
竣工规划验收测量作为一项城市工程测量工作,应执行现行《城市测量规范》、《工程测量规范》和《1︰500、1︰1000、1︰2000地形图图式》等规范标准。
3.2 面积计算执行的规范
竣工规划验收测量需根据规划审批要求,计算建筑工程的竣工总建筑面积、各类分项面积、公建配套设施的面积等。目前执行面积计算的标准是《建设工程建筑面积计算规范》(GB/T 50353—2005)和《图释建筑工程建筑面积计算规范》。
3.3 竣工规划验收测量的精度要求
由于目前没有现成的规划验收测量规范可供参考,因此,选择合适的测量精度就成为竣工规划测量首要解决的问题。精度选择过低,无法满足规划验收审批工作的需要;精度选择过高,则必然增加测绘的难度,增加测绘费用。综合考虑各方面因素,将地物根据其重要性进行分类,并分别适用不同的精度,是可行且合适的。为此,将地物分成3类:主要建(构)筑物,次要建(构)筑物和其他地形、地物。因竣工验收测量的主体是竣工建筑物,其碎部点的测量精度应提高到图根点的精度:±5cm(即1︰500比例尺地形图的图上±0.1mm),其他地形、地物不作为竣工验收的主体,其测量精度满足1︰500比例尺数字化地形图测量精度即可。次要建筑物的重要性介于竣工建筑物和配套设施之间,其测量精度定于两者之间较为合适。如果次要建筑物中涉及与验收建筑物有退缩尺寸要求的,其测量精度应与验收建筑相同。
4 竣工规划验收测量成果资料的整理
竣工规划验收测量的成果资料整理包括绘制小区地形图、建筑物各层平面图和各层尺寸校核图、建筑物的平面位置校核图、建筑物的剖面图,整理竣工测量成果汇总表、各种计算资料以及相关说明等资料。
4.1 竣工规划验收地形图的绘制
竣工地形图与平时的工程测图有一定的差别。竣工地形图要求不仅要如实反映验收建筑物及其周边地形、地物,还要表示城市规划行政部门所需要的要素,所以竣工地形图表示的内容更加丰富。竣工地形图比例尺的选择就要求图面整洁、美观、易懂、易用,根据多年的经验和城市规划行政主管部门反馈的信息,1︰200的比例尺比较合适,可以很好地表示出城市规划行政主管部门所需要的内容。
竣工地形图除了地理要素外,还要标注建筑物的各条边尺寸,建筑外围与邻近建筑物的平面位置关系以及竣工建筑物与用地红线、道路规划红线、电力规划线等规划控制线的尺寸,小区内部主要道路及车库入口宽度尺寸,竣工建筑楼号(名)、建筑物一层地坪高程,车库地坪高程、地面高程(其位置、数量等信息应与建筑总平面图一致),并标明所有地物的性质、用途,如小区道路、小区主次入口、小区绿化、车库入口、车间、宿舍、办公楼、配电房、物业管理、活动中心、幼儿园、公厕、通透式围墙等,当不同层有不同用途时,应加以注记说明。同时将规划路、界址点(线)展绘于图上,并标注建筑物与其相距尺寸,标注位置应与总平面图一致,并作来源说明,名称应与总平面图上注记一致。
4.2 地下室竣工地形图的绘制
因地下室完全置于地面以下,无法实测其外框边线,只能实测其内框边线、地坪高程及层高或净高,并以分图形式整理资料,与相应楼号的分图装订成册。在分图中以实测地形图为底图,地下层边线以彩色表示,并标注各边尺寸。尺寸应标注清晰、整齐、美观,且应有信息表标注其坐标和面积。
4.3 建筑物分层平面图的绘制
分层平面图包括基底平面图和各层平面图。
基底平面图应在一层平面图的基础上进行绘制,用彩色表示,标注说明,并加无坐标的普通图框,在其上端注记标题名称、长度单位、比例及指北针等。基底平面图的表示如图1。
分层平面图应表示本层中除空调格外的所有构筑物(包括主体、阳台、雨篷、挑檐、飘窗等),并按常规标注主体、阳台、雨篷每条边的尺寸,且注明性质,但不计算面积;分层平面图加无坐标的普通图框,在其上端注记标题名称、长度单位、比例及指北针等,并按比例打印成A4或A3纸。
在分层平面图的制作中,由于建筑物需要标注平面尺寸的边非常多,标漏标错现象时有发生。针对这个情况,柳州市勘察测绘研究院自主开发了自动标注程序,实现建筑物尺寸的自动标注,极大地提高了工作效率,也降低了人工作业的误差。分层平面图表示如图2。
4.4 校核图的绘制
校核图分为平面位置校核和平面尺寸校核。
单体的平面位置校核图:根据甲方提供的建筑放线测量资料,并根据放线坐标连线成外框或轴线框,与实测外框进行对比,标明偏移尺寸(应在与轴号相对应的外墙处标注偏移尺寸),并加无坐标的普通图框,在其上端注记标题名称、长度单位等。平面位置校核图如图3。
单体平面尺寸校核:根据甲方提供的建施分层图将设计边框与实测外框进行对比,标明较差尺寸。尺寸校核图的个数与分层平面图个数相同,一一对应。平面尺寸校核如图4。
4.5 建筑物剖面图的绘制
当建筑物中有多个不同样式坡屋面时,应多量测几个剖面,原则上有几个不同坡屋面就画几个剖面。在作业时剖面图是出现问题最多的地方,一般按照设计形状绘制(见图5)。剖面图制作时应特别注意以下几个问题:
(1)注意屋脊、檐口、女儿墙、栏杆、构架等高度问题。
(2)屋顶高度如果不能实际测量则采用设计尺寸绘制,用彩色表示并加以说明。
(3)正负零标高容易标错,一般应查看一层平面图确定位置,有时需配合设计剖面图才能确定。
(4)室内有不同地坪高时应表明,注意入户口高程,室外地坪高。
4.6 竣工规划验收测量信息表的制作
信息表格及内容由各层竣工信息汇总而成。(见表1)
竣工信息总表见表2。
公建配套设施面积统计表见表3。
4.7 测绘成果装订成册
规划核实测量结束后编制规划核实测量资料,这些资料成果将作为规划审核的依据。CAD线划图无法将丰富详尽的内容完整清晰有序地表达出来,为此必须添加平面图和图表加以说明。
小区内有多栋楼,分栋给出资料,独立装订成册,并编写目录及页码,总图为单张图纸。每册资料应包括以下内容:(1)单体建筑地形图;(2)基底平面图;(3)各层平面图;(4)平面位置校核图;(5)各层平面尺寸校核图;(6)各种竣工测量信息统计表;(7)竣工照片。
5 结语
竣工规划验收测量是一项繁杂的工作,其成果资料是规划监管部门实施监督管理的依据,具有一定的法律意义;其成果必须准确、清楚地表达,以方便规划行政审批人员的工作。对于如何将测量成果更好地表达,各地有不同的表示法,但基本的原则应该是测量成果必须客观、真实、可靠,表达简单、明了。
通过竣工测量可以有效验证建设项目是否按照规划审批进行施工,对部分没有按照规划审批要求施工的项目,如建设单位擅自增加建筑层数、加长建筑长度、建筑物超高、占压城市规划道路红线等违规行为,及时进行监督、控制,为城市规划建设提供了有力保障。
参考文献
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[4]乔君明.浅谈城市竣工测量的质量控制[J].城市勘测,2009(6):123-124.
[5]魏福银.城市建筑工程规划竣工测量探讨[J].城市勘测,2010(4):126-129.
1、摄影测量学的发展分为三个阶段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
2、航摄仪与普通摄影机的区别:(1)航摄仪有框标(2)航摄仪的像距是一个固定值,等于焦距f(3)航摄仪可以记录内方位元素
3、内方位元素包括:像片主距和像点在框标坐标系中的坐标。
4、像幅范围、种类。
5、像场内,圆内接正方形或矩形称为最大像幅。也常用像场外切正方形作为像幅。像幅分类:18cm*18cm、23cm*23cm(主流)、30cm*30cm6、摄影比例尺:又称为像片比例尺,其严格定义为:航摄像片上一线段l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比,即1/m=l/L7、摄影航高:当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离称为摄影航高,一般用H表示,摄影比例尺表示为1/m=f/H
8、摄影基线:航线方向相邻两摄站点间的空间距离。
9、航向重叠和旁向重叠:
(1)航向重叠:在同一条航线上,相邻两像片应有一定范围的影像重叠,航向重叠一般要求为P%=60%~65%,最小不得小于53%。
(2)旁向重叠:相邻航线也应有足够的重叠。旁向重叠要求为q%=30%~40%,最小不得小于15%。
10、要求重叠的目的:(1)便于像片立体观察与量测(2)便于像片拼接
11、地形图是地面的正射投影,航摄影片是地面的中心投影
12、摄影测量常用的坐标系统:
(1)像平面坐标系----以主点为原点的右手平面坐标系(2)像空间坐标系----以摄影中心S为坐标原点,形成右手直角坐标系
(3)像空间辅助坐标系----摄影中心为坐标原点,坐标轴应情况而定(4)地面测量坐标系-----空间左手直角坐标系(5)地面摄影测量坐标系----原点在测区内某
一地面点上,X轴大致与航向一致,构成右手直角坐标系
13、航摄片上特殊的点、线、面(P28)
14、内方位元素:是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数,包括三个参数,即摄影中心到像片的垂距及像主点在框标坐标系中的坐标。
15、外方位元素:确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数称为外方位元素,包括六个参数:三个直线元素,用于描述摄影中心的空间坐标值;三个角元素,用于描述像片的空间姿态。
⑴三个直线元素是反映摄影瞬间摄影中心在选定的地面空间坐标系中的坐标值,通常选用地面摄影测量坐标系,则S在该坐标系中的坐标为Xs、Ys、Zs ⑵外方位角元素(见p34图3-18及p35图3-19): ①航向倾角φ,旁向倾角ω,像片倾角κ,φωκ是以ν为主轴的转角系统②航向倾角φ’,旁向倾角ω’,像片倾角 κ’,φ’ ω’ κ’是以u为主轴的转角系统
16、共线条件方程(中心投影构像方程式)-------P41公式3-15背熟!!
x,y是像点在以像主点为原点的像平面坐标中的值;a1—c3是9个方向余弦值,是3个外方位角元素的函数;X Y Z是像点所对应物点在地摄系中的坐标值;Xs Ys Zs是摄影中心在地摄系中的坐标;像点a、摄影中心S、地面点A位于一条直线
17、像点位移:地面点在像片上构像的点位偏离了应有的正确位置,产生了像点位移。分为(1)像片倾斜引起的像点位移。(2)地形起伏的像点位移(又叫投影差)。
18、人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件:
(1)两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对。
(2)每只眼睛必须只能观察像对的一张像片。(3)两像片上相同景物(同名像点)的连线与眼睛基线应大致平行。
(4)两像片的比例尺相近(差别<15%),否则需用ZOOM系统进行调节。
19、左眼看左片,右眼看右片----正立体效应----正立体
正立体效应像片各旋转90°----零立体效应----零立体
正立体效应像片旋转180°-----反立体效应----负立体
20、立体像对的一些特殊的点、线、面(P51)
21、相对定向:确定一个立体像对两像片的相对位置。
22、相对定向元素:确定两像片相对位置关系的元素
23、确定两像片相对位置的方法:
(1)连续像对相对定向系统:将左像片置平或将其位置保持固定。角元素φ
2、ω
2、κ2.,基线分量bv、bw为连续相对定向的五个相对定向元素(2)独立像对相对定向系统:将摄影基线固定水平。左像片角元素φ
1、κ1,右像片角元素φ
2、ω
2、κ2,为单独像对的相对定向五个元素
24、绝对定向:借助已知的地面控制点,对相对定向后在像空辅系中的模型进行平移、旋转与缩放,使其纳入到地摄系中。
25、绝对定向元素:坐标原点平移量(Xs,Ys,Zs),模型缩放比例因子λ,两个坐标轴系三个转角Φ、Ω、K七个元素称
26、三维空间相似变换公式p57(4-4)
27、单像空间后方交会:利用至少三个已知地面控制点的坐标A(XYZ)、B(XYZ)、C(XYZ),与其影像上对应的三个像点的影像坐标a(xa,ya)、b(xb,yb)、c(xc,yc)根据共线方程,反求该像片的外方位元素Xs、Ys、Zs、φ、ω、κ,这种解算方法称为单像空间后方交会(观测值为量测的像点坐标,未知数为6个外方位元素,至少需要三个已知控制点)
28、空间前方交会:由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法
29、前方交会计算地面点坐标公式:p76(a--5-14)30、双像解析的空间后交----前交方法p78(较重要的方法,要知道每个过程涉及哪些数学模型)计算地面点的空间坐标的步骤为:(1)野外像片控制测量:选择并测量控制点坐标。(2)量测像点坐标:测出四个控制点及所有待求点的像点坐标(x1,y1)与(x2,y2)。(3)空间后方交会计算两像片的外方位元素:利用共线方程。(4)空间前方交会计算待定点地面坐标。
31、解析法像对的相对定向:是通过计算相对定向元素建立地面立体模型,确定立体像对两像片的相对位置关系(数学模型为共面条件式,需用5对同名像点解求5个相对定向元素)
32、双像解析摄影测量可用三种解算方法:后交---前交解法,相对定向---绝对定向解法,光束法。三种方法比较如下:(1)第一种方法前交的结果依赖于空间后方交会的精度,前交过程中没有充分利用多余条件平差计算。(2)第二种方法计算式比较多,最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度,解算结果不能严格表达一幅影像的外方位元素。(3)第三种方法的理论严密,求解精度最高,待定
点的坐标是按最小二乘准则解得的。
33、、解析空中三角测量通常采用的平差模型可分为航带法,独立模型法和光束法
按加密区域来分,又可分为单航带法和区域网法。
34、光束法区域网空中三角测量基本思想及主要内容:
(1)基本思想:已知待定点与控制点的像点与摄影中心及相应地面点构成一条光束,该方法是以每张像片所组成的一束光线作为平差的基本单元,以共线条件方程作为平差的基础方程,通过各个光束在空中的旋转和平移,使模型之间公共点的光线实现最佳交会,并使整个区域纳入到已知的控制点地面坐标系中去,所以要建立全区域统一的误差方程式,整体解求全区域内每张像片的六个外方位元素以及所有待求点的地面坐标(2)主要内容:(a)获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值。(b)从每张像片上控制点,待定点的像点坐标出发,按共线条件列出误差方程式。(c)逐点法化建立改化法方程式,按循环分块的求解方法,先求出其中的一类未知数,通常先求每张像片的外方位元素。(d)按空间前方交会求待定点的地面坐标,对于相邻像片的公共点,应取其均值作为最后结果。
35、DEM的形式:
(1)矩形格网结构。优点:存储量小,便于使用,便于管理。缺点:不能准确的表示地貌
(2)不规则三角网结构。优点:能准确表示地形的结构与内部结构。缺点:数据量大。
(3)混合式DEM。平坦地区:规则矩形网格。不平坦地区:不规则三角网。
36、数字影像内定向:同一像点的像平面坐标X,Y与其扫描坐标x,y不相等,需要加以换算,这种换算称为数字影像内定向。用仿射变换公式(8-7)进行变换:
37、重采样:由于所求得的像点不一定恰好落在原始像片上像元素的中心,要获得该像点的灰度值,就要在原采样的基础上再一次采集,即重采样。
38、影像灰度内插方法:双线性内插、双三次卷积法及最邻近像元法
39、影像相关:在左右像片上寻找同名像点,进行 观察和量测,寻找同名像点的过程,即为探求影像的相关。40、基于灰度的数字影像相关原理: 利用一目标区和搜索区内影像灰度矩阵进行的同名像点的搜索(原理方法见课本127页)
41、同名核线的确定方法:(1)根据共面条件的方法。(2)基于数字影像几何纠正的方法。
42、基于数字影像几何纠正法提取核线的原理和思路(P139-140!!)
43、数字微分纠正:根据已知影像的内定向参数和外方位元素及数字高程模型,按一定的数学模型用控制点解算,从原始非正射投影的数字影像获取正摄影像,这种过程将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正,称为数字微分纠正
44、反解法(间接法)数字微分纠正思路:(1)计算地面点坐标。(2)计算像点坐标。(3)灰度内插。(4)灰度赋值。-------------根据像片的内、外方位元素及P点的高程反求其在原始图像上相应像点p的坐标(x,y),经内插出P的灰度值后,再将灰度值赋给P,这种方法称反解法
45、数字正摄影像图:以航摄像片或遥感影像为基础,经扫描处理并经逐像元进行辐射纠正、微分纠正和镶嵌,按地形图范围裁减成的影像数据,并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓整饰等形式加到该影像平面上,形成以栅格数据形式存储的影像数据库。
46、摄影测量外业工作任务(1)像片控制测量。(2)像片解译及调绘。(3)像片补测。
47、像片控制点布设的一般原则:(1)像控点一般按航线全区统一布点,可不受图幅单位的限制。(2)布在同一位置的平面点和高程点,应尽量联测成平高点。(3)相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用,当航线间像片排列交错而不能公用时,必须分别布
1.摄影的原理是按小孔成像原理进行的。
2.航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值,成为航摄机主距,常用f表示。(因为相对于行高,它趋近于无穷远成像,所以主距等于摄影机物镜的焦距)
3.航摄像片倾角:航摄机向地面摄影时,摄影物镜的主光轴偏离铅垂线的夹角,称为航摄像片倾角。
4.航摄片比例尺:f/H(航摄机主距与行高的比值,因为是相似三角形所以三边比值都是航摄比例尺),航摄比例尺越大,照片越清楚。因为实际情况往往不垂直所以表示为:1/m≈f/H
5.像片重叠度:同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠,一般为60%以上。相邻航线的重叠称为旁向重叠,一般在24%以上。
6.把一条航线的航摄像片根据地物景象叠拼起来,每张像片的主点连线不在一条直线上,而呈现弯弯曲曲的折线,称为航线弯曲。航线在地面上的投影称为航迹。实际航线与设计航线之间的夹角称为航迹角。
7.像片旋角:在一张相邻像点连线与同方向框标连线间的夹角。
8.航摄像片上的点线,p15
9.像方坐标系:像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系(重点是图p16-p17)物方坐标系:摄影测量坐标系、地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系(p17-p18)
10.航摄像片的内、外方位元素:
内方位元素:描述摄影,中心与像片之间相关位置的参数,包括:f,像片框标坐标x0,y0外方位元素:在恢复了内方位元素的基础上,确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数(重点:书中的几张图p19-p21)
11.空间直角坐标变换
首先进行平面坐标的转换,之后进行空间坐标转换(公式:2-3)
方向余弦φωκ角的关系:(公式:2-3,2-4)
方向余弦φ’ω’κ’角的关系:(公式:2-6)
方向余弦A,α,κ角的关系:(公式:2-8)
12.中心投影的构像方程式(共线方程的建立)
通过航摄片比例,建立地面摄影测量坐标系、像空间辅助坐标系建立的比例关系,进而进行公式计算(公式:2-11)
13.航摄像片的像点位移:当航摄像片有倾角或地面有高差时,像片与理想情况产生的差异。产生原因:像片倾斜、地形起伏、物理因素(前两个为重点)
14.单张像片空间后方交会(公式2-11)
后方交会计算中的误差方程和法方程及精度(p35)
第三章、双像解析摄影测量
1.人眼的立体视觉:由于人的两只眼睛存在间距(平均值为6.5cm),因此对于同一景物,左右眼的相对位置(relative position)是不同的,这就产生了双目视差,即左右眼看到的是有差异的图像。
2.人造立体视觉:空间景物在感光材料上构像,再用人眼观察构像的像片产生生理视差,重建空间景物的立体视觉,所看到的空间景物称为立体影像,产生的立体视觉称为人造立体视觉。
构成人造立体视觉的条件:
两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对;
每只眼睛必须只能观察像对的一张像片;
两像片相同景物的连线与眼基线应大致平行
两像片的比例尺应相近(<15%),否则就要应用ZOOM系统进行调节
3.立体观察:立体镜观察,叠映影像的立体观察,双目镜观测光路的立体观察】立体量测:借助立体观测装置与测量的侧标和量测计量工具
量测像点坐标的仪器:HCT-1型立体坐标量测仪、精密立体坐标量测仪
4.解析的方法处理立体像对的常用方法(第三章概述):
(1)利用像片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标。
(2)利用立体像对的内在几何关系,进行相对定向,建立与地面相似的立体模型,计算出模型点的空间坐标。再通过绝对定向,将模型进行平移、旋转、缩放,把模型纳入到规定的地面坐标系中,解求出地面目标的绝对空间坐标。
(3)利用光书法双向解析摄影测量来解求地面目标的空间坐标。这种方法将待求点与已知外业控制点同时列出误差方程式,统一进行平差解求。
5.立体像对的前方交会
意义:因为在单张像片建立的共线方程x,y只能列出两个方程式,而使用立体像对上的两同名像点的坐标x1,y1,x2,y2,可以列出四个方程,从而求出三个未知数。
定义:由立体像对中两张像片的内、外元素和像点坐标来确定相应地面店的地面坐标系的方法
过程:1,两张像片分别建立比例关系式2,求出两张像片的投影系数3,前两步联立解求坐标(y需要两个投影系数求出坐标的平均值)
6.空间后交、前交方法的联合计算
1.野外像片控制测量:在影像重叠部分找出四个控制点,确定他是何种地物,然后在野外常规方法测量出四个控制点的地面测量坐标。
2.用立体坐标量测仪量测像点的坐标
3.空间后方交会计算像片外方位元素
4.空间前方交会计算未知点地面坐标
7.解析法相对定向
用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数,称为相对定向参数。用解析计算的方法解求相对定向元素的过程,称为解析法相对定向。
坐标系的选择通常有两种形式:连续相对定向坐标系和单独像对坐标系,相应的相对定向元素分为连续像对相对定向元素和单独相对相对定向元素
连续像对相对定向元素:左像片:X,Y,Z,=0,ΦΩΚ=0,右像片:X=b,Y=b,Z=b,ΦΩΚ——所以连续相对定向元素:b,b,ΦΩΚ(图3-12)
单独像对坐标系:X,Y,Z,=0,Φ,Ω=0,Κ=0,右像片:X=b,Y=b=0,Z=b=0,ΦΩΚ——相对定向元素:Φ1 Κ1 Φ2 Ω2 Κ2(图3-13)
8.解析法相对定向原理:共面条件:B·(S1a1×S2a2)=0
9.相对定向解算:公式
10.解析法绝对定向:把模型点的摄影测量坐标转化为地面测量坐标,借助已知地面控制点。(主要工作是坐标转换工作)
11.光束法双像解析摄影测量:用已知的少数控制点以及待求的地面点,在像对内,同时解求两张像片的外方位元素与待定点坐标。
12.解析法空中三角测量:把一条航带的连续像对作为一个单元进行处理
独立模型法解析空中三角测量、光束法解析空中三角测量、gps辅助空中三角测量
第四章、立体测图的原理与方法
1.立体测图方法:模拟法立体测图:应用光学投影或机械投影的方法来模拟像对的摄影反转
过程,建立测图的立体模型。
解析法立体测图:引入计算机的模拟法
数字化测图
第五章、数字摄影测量
1.数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。
2.影像数字化仪:
电子-光学扫描仪:滚筒式、平台式
固定阵列式数字化仪:使用一条线上或是一个面积排列的半导体传感器(ccd)
3.影像数字化过程:
影像的灰度:光学密度,D=logO(O影像的不透过率)
采样与量化:每隔一个间隔读一个点的灰度值,这个过程称为采样,这个间隔称为采样间隔。灰度值取整叫做影像灰度的量化。
4.数字影像的构成:灰度与坐标
5.数字影像内定向:像平面坐标系与扫描坐标系之间的转换
数字摄影测量定义:以数字影像为数据源,根据摄影测量原理,通过计算机软件处理获取被摄物体的形状、大小、位置及其性质的技术。
数字影像获取方式主要有两种:模拟像片的数字化与数字相机直接获取数字影像。
数字化过程两个离散过程:采样、量化。
数字影像的均值与方差:均值反映了一幅影像的整体亮度,方差度量了影像的对比度。
信息熵:信息熵度量了随机变量集合的随机性程度,这种随机性程度说明了影像所包含的信息容量。将熵的概念应用于数字影像,它度量了灰度值的不确定性程度。
数字影像内插:根据已有的离散样本值确定不位于采样格点位置处影像函数值的过程。内插利用内插函数对离散信号样本进行平滑,从而重建原始信号在采样过程中丢失的信息。
数字影像的重采样:在已有离散样本值的基础上重建连续信号,然后再用不同的小单元对重建的连续信号进行新的细分,最后经量化得到重采样后新的样本值。这种采样格点的坐标变换和内插称为数字影像的重采样。插值与重采样的联系与区别:
插值:在已知坐标系统内,估计未知点的函数值,不涉及坐标变换;
重采样:先将已知坐标系统变换到另一坐标系统,然后估计函数在新坐标系统下的数值;
数字影像重采样两个步骤:影像重建和采样。
影像重建:将作为输入的离散数字影像样本重建为连续灰度表面。重采样方法有:最邻近内插法、双线性内插法、双三次卷积法。
点特征:就是影像曲面上具有确定的、明显表现(或特殊性质)的像点,如灰度值变化明显的点或亮度特别明显的小区域、边缘的交点及一些区域或轮廓的角点等。有时也称为兴趣点。
什么是好的角点检测算法?检测出图像中“真实的”角点;准确的定位性能;很高的重复检测率(稳定性好);具有对噪声的鲁棒性;具有较高的计算效率。Moravec Operator算法流程
(1)以像素点(x,y)为中心的w×w窗口内,计算该像素在各个方向上的强度变化:
(2)得出每个点的强度变化
(3)将所有C(x,y)低于阈值T的像素点的像素值置为0,大于阈值T的像素点为候选点;
(4)运用“局部抑制非最大”求得局部最大值,即为角点。在一定大小的窗口内,将候选点中强度变化值不是最大者去掉,仅留下一个最大者,该像素即为角点。
Harris角点的性质:旋转不变性、对于图像灰度的仿射变化具有部分的不变性、对于图像几何尺度变化不具有不变性、随几何尺度变化,Harris角点检测的性能下降。
Forstner算子步骤:
(l)计算各像素的Robert’s梯度
(2)计算ll(如55或更大)窗口中灰度的协方差矩阵(3)计算兴趣值q与w(4)确定待选点(5)选取极值点
各类角点算子提取方法比较(1)Moravec算子
①Moravec是一个相对简单的算子,仅仅考虑8个方向,因此最显著的优点是实现简单快速。
②Moravec不能保持旋转不变性,由于没有高斯平滑过程,所以对噪声敏感。③它对强边缘比较敏感,这是由于仅仅考虑了IV(自相关的响应值)的最小值。(2)Harris算子
Harris是一种高效的特征点提取算法,较好的稳定性,对平移、旋转、噪声可处理,能够提取出比较均匀的特征点,并且该算法对于灰度的变化图不敏感。缺点是无法适应图像的尺寸变化,计算量大,这是因为采取了多次滤波所致。(3)Forstner
计算速度快是Forstner算法最显著的优点,具有一定的抗噪性。同时,对比度、灰度受Forstner算法阈值变化的影响很大。如果在图像匹配中应用Forstner算法,为提高其适应性应根据图像对比度,自适应的设置初选阈值,并对处理的图像采取预处理去噪,以充分发挥其优势。(4)SUSAN算法的优点:
①对特征点的检测比对边缘检测的效果要好,适用于基于特征点的图像匹配。②不用求导,速度快,有一定的抗噪能力,噪声强度不大时,基本不受影响。③提取的特征点分布均匀,对特征明显的图像提取能力强。SUSAN算法的缺点也很明显: ①没有对边缘检测的过滤。
②相似比较能力差且函数复杂,有时候存在误判。这是由于USAN设定的三种情况是理想情况,对图像和背景亮度的对比度的设定在实际情况中相差较远。③图像中不同区域处目标与背景的对比程度不一样,取固定阈值不符合实际情况。
边缘分类可分为两类:阶跃变化,屋顶变化。Canny边缘检测步骤
(1)用高斯滤波器平滑图像.
(2)用一阶偏导有限差分计算梯度幅值和方向(3)对梯度幅值应用非极大值抑制 .(4)用双阈值算法检测和连接边缘. Canny算子检测方法的优点:
①低误码率,很少把边缘点误认为非边缘点;
②高定位精度,即精确地把边缘点定位在灰度变化最大的像素上;③抑制虚假边缘。
Hough变换的基本原理是将影像空间中的曲线变换到参数空间中,通过检测参数空间中的极值点,确定出该曲线的描述参数,从而提取影像中的规则曲线。
Hough变换:优点:由于它利用了图像全局特性,所以受噪声和边界间断的影响较小,比较鲁棒。
不足:1)计算量大,占用内存大2)检测精度受参数离散间隔制约3)只能指出图像中某条直线的存在,不能给出直线段的完整描述(端点坐标和长度信息等)
数字影像匹配就是在两张或多张数字影像的要素之间自动建立对应关系,这些影像是(或至少局部是)对同一场景在不同位置和不同时刻的成像,而要素可以是数字影像中的点(即像素),也可以是数字影像中提取的其他特征。共轭实体 共轭实体是指目标空间特征的影像,包括点、线、面及其他目标空间对象等。概略地说,共轭实体是在立体像对间建立对应关系过程中人们关注的对象。
匹配实体匹配实体是指一定的要素,正是通过对这些要素的比较以确定对应(或同名)的共轭实体。
相似性测度 相似性测度是刻画或说明匹配实体之间相似性程度的一种定量度量指标。一般说来,相似性程度是通过代价函数来计算的。在基于灰度的影像匹配中,常用的相似性测度包括相关系数测度、差平方和测度及差绝对和测度等。
匹配策略:匹配策略一般指求解匹配问题的概念或总体方案,主要包括匹配环境分析、匹配方法选择及匹配质量评价等。基本的影像匹配过程可描述为:
1)在一幅影像上选定待配准实体;2)确定匹配实体;
3)在另一张影像上寻找该待配准实体的共轭实体;4)计算配准实体在目标空间的3维位置;5)平价匹配质量。
产生几何畸变的主要原因有以下几种:1)方位参数引起的几何畸变
2)两影像间的不同旋转角引起几何畸变3)地面倾斜引起的几何畸变4)地面起伏引起的几何畸变
核线是对共轭实体的有效约束,核面定义为两投影中心C’、C’’和目标点P所决定的平面,核线e’、e’’就是核面与两像面的交线。核面包含共轭点,且这些共轭点必定位于相应核线上。
金字塔多级匹配策略:即使通过上述核线几何条件可以大大减小搜索空间,但仍然没有达到开始匹配所需要的非常接近的近似值。还可以考虑的减小搜索空间的方法就是增大像素尺寸。用这种增大像素尺寸来明显减小搜索空间并改善近似值的解决方法:就是先在较粗分辨率的影像上开始匹配,然后将结果投影(传导)到较精细分辨率的影像上,直至到最高分辨率影像(原始影像)。这可以通过对立体像对形成影像金字塔来实现。
基于灰度的影像匹配:以影像上局部范围内的灰度值及其分布作为匹配实体(或比较要素),通过计算匹配实体之间的相似性测度寻找共轭实体的影像匹配方法,称为基于灰度的影像匹配。灰度匹配中常用的相似性测度:(1)相关函数测度(2)协方差函数测度(3)相关系数测度(4)差平方和测度(5)差绝对值和
相关系数测度的性质:
性质一:相关系数是灰度线性变换的不变量。
性质二:相关系数极大等价于左右窗口灰度之间线性拟合的残差极小。
乳腺X线摄影作为可以有效检测乳腺早期疾患的有效方法之一,在临床诊断中发挥的作用日益受到国内外的关注。而作为一种X线成像设备,乳腺X线摄影也存在着不可避免的辐射风险。因此对乳腺摄影辐射剂量的测量在临床质量控制工作中尤为重要。本文主要介绍乳腺摄影剂量测量方法,并对测量中的误差来源进行简要分析。
2 乳腺摄影剂量测量方法
对于乳腺摄影,临床常用的剂量参量是空气入射剂量和平均腺体剂量(mean glandular dose,简称MGD或DG)。MGD是乳腺组织吸收剂量[1],是评价乳腺摄影辐射风险的重要表征量,一般可以通过转换系数由入射剂量计算得到[1]。
其中:CDG50,Ki,PMMA为入射剂量与组织器官吸收剂量之间的转换系数;Ki为入射剂量。
从上式可知,估算平均腺体剂量的前提是测量入射剂量Ki。空气中入射剂量Ki即为一定条件下的乳腺摄影空气比释动能。该参数既可以采用热释光剂量片进行测量,也可以采用电离室进行测量。
2.1 入射剂量测量
2.1.1 采用电离室测量入射剂量(空气比释动能)
采用电离室测量入射剂量主要有2个步骤:首先确定体模摄影条件下正确的曝光参数,然后移去体模在体模相应参考点使用该曝光参数测量空气比释动能。由于大多数乳腺摄影都采用自动曝光控制技术(AEC模式),因此必须按照以下步骤确定正确的曝光条件:
(1)选择头尾位摄影,将压迫板放置在正常位置。如果采用屏胶系统或计算机摄影系统(CR),还要将片盒放入滤线器架内。
(2)将体模放在检查台上,体模居中且体模长边与检查台胸壁边缘对齐。
(3)将压迫板压至体模上。注意不要使用放大模式。
(4)对体模进行曝光并记录其曝光参数,如管电流和曝光时间,管电压和阳极靶-滤过组合。重复曝光1次并计算2次曝光参数的平均值。
(5)移去体模,然后将电离室放置在体模的参考位置,即检查台以上45 mm,距离胸壁边缘40 mm的中心位置。压迫板应放至电离室之上。
(6)选择手动曝光控制方式,将X线管负载、管电压和靶-滤过组合设置为上述条件(4)中的曝光条件。如果不能完全精确地设定其值,可以选择一个相近值。
(7)完成曝光并记录剂量表的读数和球管的负载值。
(8)重复曝光2次,记录相应的剂量表读数并求其平均值。
2.1.2 采用热释光剂量片(TLD)测量空气比释动能
(1)选择正位摄影,将压迫板放置在正常位置。如果采用屏胶系统或计算机摄影系统(CR),还要将片盒放入滤线器架内。
(2)将体模放在检查台上,体模居中且体模长边与检查台胸壁边缘对齐。
(3)将包含3片TLD片的纸袋放在体模表面距离胸壁边缘40 mm的中心位置。将压迫板下压至体模上同时注意不能损坏TLD片。注意不要使用放大模式,保留另一个未曝光的TLD片口袋用于本底剂量的测量。
(4)对体模进行曝光并记录其曝光参数,如管电流和曝光时间、管电压和靶-滤过组合。
(5)取下TLD片口袋,对其中的3片TLD片进行读数并计算其平均值。该平均值减去本底剂量即为入射剂量测量值。
2.2 平均腺体剂量估算
要获得平均腺体剂量的关键是找到入射剂量与组织器官吸收剂量之间的转换系数。这个转换系数CDG50,Ki,PMMA可以采用蒙特卡罗方法确定[2]。入射剂量与组织器官吸收剂量之间的转换系数主要与以下因素有关:线束能量、腺体厚度和腺体组成成分。因此在测量乳腺剂量时必须采用专用的特殊体模进行测量(如图1所示)。这个体模是采用一个45 mm的PMMA体模模拟50 mm厚度、50%腺体成分和50%脂肪成分的标准乳腺组织结构。
体模包含1个5 mm PMMA块和4个10 mm PMMA块
由于CDG50,Ki,PMMA与线束能量密切相关,不同的线质会产生相应的转换系数的改变。由于半价层(HVL)的大小可以直接反映线束能量的高低,因此可以找到不同HVL下CDG50,Ki,PMMA的数值大小(见表1)。
HVL值的大小一般可以采用剂量表进行测量。如果在临床实践中无法获得HVL的大小,乳腺摄影可以参考表2获得不同管电压和靶-滤过组合条件的HVL值[4]。对于表中没有的电压值可以采用线性差值的方法获得相应的HVL数据。
公式(1)中S的大小与所使用的靶和滤过器组合特性有关,具体数值见表3。
根据HVL的大小可以找出相应的CDG50,Ki,PMMA,将该值乘以入射剂量测量值以及S值就可以得到平均腺体剂量。需要注意的是,在采用TLD测量入射剂量时,由于将TLD放在体模表面进行测量,因而必须考虑到体模造成的背散射效应,因此,还要对剂量读数进行修正(见表4),消除散射线对测量的影响。实际入射剂量等于TLD剂量值除以B。
3 误差分析
表5给出了采用标准乳腺体模测量平均腺体剂量的主要误差来源,并举例分析了各种影响因素的不确定度。表5表明,乳腺摄影剂量测量相对扩展不确定度不大于14%。这里假设采用的测量方法是严格遵循IEC 61674规定的方法[6]来进行测量。如果采用更加精确的电离室校准并严格控制线束质量、测试环境等因素,测量方法带来的误差可以降低至2.7%,相对标准不确定度和扩展不确定度可以分别降至3.9%和7.8%[7]。
需要注意的是转换系数是与蒙特卡罗数学模型密切相关的。模型的改变会产生很大的剂量差异[8]。使用剂量表测量时电离室读数包含了来自压迫板的散射线,因此也会带来一定的系统误差[9],但一般是可以忽略不计的。
4 结果
采用上述方法对乳腺摄影设备的剂量进行测量,得到一定曝光条件下(28 k V,110 m As,Mo/Mo组合)的入射剂量测量均值为9.385 m Gy,HVL为0.35 mm Al,通过查表1得到CDG50,Ki,PMMA的大小为0.202 m Gy/m Gy。由于采用Mo/Mo组合,因此,S值为1。根据公式(1)计算得到平均腺体剂量为:
考虑到相对扩展不确定度(k=2)为13.8%,因此平均腺体剂量测量结果可以表示为:
5 结语
随着医院医疗保障制度的不断完善和风险意识的不断提高,乳腺X线摄影辐射剂量的测量已成为医疗设备日常质量控制工作的重要内容之一。乳腺成像辐射剂量的正确评价不仅可以保证设备临床应用的安全和有效,对医学影像的健康发展也有着极其深远的临床意义。
参考文献
[1]International Commission o n Radiological Protection.Publication73,Radiological Protection and Safety in Medicine[M].New York:Pergamon Press,1996.
[2]Boone J M.Normalized glandular dose(DgN)coefficients for arbitrary spectra in mammography:Computer-fit values of Monte Carlo derived data[J].Med Phys,2002,29:869-875.
[3]European Commission.EUR16263,European Protocol on Dosimetry in Mammography[M].Luxembourg:EC,1996.
[4]Young K C,Ramsdale M L,Rust A,et al.Effect of automatic kV selection on dose and contrast in mammography[J].Br J Radiol,1997,70:1036-1042.
[5]Dance D R,skinner C L,young K C,et al.Additional factors for the estimation of mean glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol[J].Phys Med Biol,2000,45:3225-3240.
[6]Internati onal Electrotechnical Commission.IEC61674,Medical Electrical Equipment:Dosimeters with Ionization Chambers and/or Semi-conductor Detectors as Used in X-Ray Diagnostic Imaging[M].Geneva:IEC,1997.
[7]International Atomic Energy Agency.Technical report series No.457:Dosimetry in Diagnostic Radiology:An International Code of Practice[M].Vienna:IAEA,2007.
[8]Dance D R,Hunt R A,Bakic P R,et al.Breast dosimetry using highresolution voxel phantoms[J].Radiat Prot Dosim,2005,114(1/2/3):359-363.
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