1．   前言 

当今，大量的数字摄影测量软件如澳大利亚的Photo Modeler，3D-MODE，3DiVision，PI-3000，Kuraves等出现在市场上，反映了数码相机的迅速普及。然而，由于数码相机一般没有测量的目的，要作为量测之用必须利用已知控制点或两个已知点的距离解求相机的外方位元素和内方位元素，用定向表预先获取内方位元素是必要的。如果在后一种情况，要将量测坐标转换到目标空间时，必须利用地面已知点或两点的距离。

数码相机是一种便利的量测工具，而且是一种的非接触摄影测量，但是由于上述的制约因数，目前还处于不能普及利用数码相机进行简单的非接触三维测量的阶段。因此，对于为了防止对文化遗产的破坏而需要进行非接触的三维测量或者从安全性考虑在山体滑坡等危险地区也需要利用数码相机进行简单的地形测量也都存在上述的制约因素。

一方面，在数字航空摄影测量领域，利用全球定位系统（GPS）结合惯性测量装置（IMU）组成的平台定向系统（POS）已经实用化，甚至不用地面控制点的非接触测量也已经成为主流。

在此背景下，面向利用数码相机的简单的数字摄影测量，除了要事先取得内定向元素，进而要有测定空间内的距离或地面控制点，主要需要开发对对象空间进行非接触的，利用数码相机的三维量测系统。

本文的笔者已经构筑了利用数码相机进行非接触三维测量的复合型图象量测系统，在此，介绍利用此系统对国家指定的崎玉县熊谷市的文化遗产欢喜院圣天堂的雕刻进行测量的事例。

2.复合型图象量测系统

我们构筑的复合图象量测系统有数码相机，激光测距仪和两轴旋转云台（水平和垂直旋转）所构成。激光测距仪的激光轴上设有两个镜子（全镜和半镜），与数码相机的光轴相一致。图一为本系统的外观，数码相机的有效象素为400万。激光册距仪的精度为100m+/-3mm。

3. 图象的定向

在摄影测量中相机的定向方法主要是利用已知地面点的三维坐标，算出摄影中心的定向元素（位置和姿态），即所谓的空间后方交会。因此，如果缺少地面已知点就不能解算定向元素。而本系统的定向方法是从两个以上的摄影点，在方向线和距离的约束下进行的空间前方交会法，以实现非接触测量的目的。复合图象量测系统中需要测量摄影点到被测点的距离，计测点是指量测空间内任意的明显的地物特征点，最好在图象上能清晰地识别的点，但不必已知其三维坐标。而且，复合图象量测系统的摄影高度为1m，基线长为0.4m，所测点的平面精度为0.587mm。高程（深度）精度为0.921mm。此值大致与摄影测量的精度相当。