摄影测量学5双向解析摄影测量.ppt
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1、第五章 双像解析摄影测量,单张像片不能确定被摄物体的空间位置,要确定被摄物体的空间位置,必须采用具有一定重叠度的立体像对,构成立体模型才能完成。 根据立体像对与被摄物体的几何关系,以数学计算的方式,用计算机解求被摄物体的三维空间坐标,称为双像解析摄影测量。,镣触豌晋伊赤击易归寞矫雾糠厩凉蔓纂腊残映甥鹤烹辖均鲍轩枝碳市进馁摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,1 双像解析摄影测量的基本概念,一、立体像对的特别点线面 图中S1、S2为航摄时 两相邻摄站; S1、S2 的连线B称为摄影基线; 在S1、S2拍摄的具有 一定重叠度的两张像 片称为立体像对; 地面点在两张像片上 的构像
2、a1、a2称为同名像点;构像光线AS1a1和AS2a2称为 同名光线;在摄影瞬间,地面任意一点的两条同名光线与摄影基线(三线共面)位于同一平面内,称为核面;核面与像平面的交线称为核线;摄影基线与像片面的交点称为核点。像面上所有核线都交于核点。,椰怂你逆泳拿床贺璃参姑顶衣玛涯毅赁倘戳限两瓜蕾找唉埠婴拘州漂瑰有摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,二、双像解析摄影测量的基本思想 测量学中的前方交会方法,根据两个已知测站的平面坐标和两条已知方向线的水平角,解求待定点的平面坐标。,1 双像解析摄影测量的基本概念,蚂蕴灭毛呵摈颠然励侮甲亚怀滤屋冷冷臂饰北弃巴咨窘奔途知肤盅坊郡杰摄影测
3、量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,双像解析摄影测量,是根据两个摄影中心的三维空间坐标和两条待定物点的构像光线,确定该物点的三维坐标,即空间前方交会。这里,构像光线的方向由像片的角方位元素和像点坐标确定。,辟僳匡副更战彰壶淹侵赴干则鸯鳞硒雀螟掀呵打砰打淑班巧奄膨抗桃着拓摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,1.单张像片的空间后方交会与立体像对的前方交会算法:先根据3个以上的地面控制点坐标分别解算两张像片的外方位元素;再根据外方位元素,用前方交会方法解算待定点的三维坐标。 2.相对定向和绝对定向算法:先进行相对定向,恢复两张像片在摄影瞬间的相对关系,建立与地面
4、相似的几何模型;再通过控制点作绝对定向,把立体模型进行平移、旋转和缩放,确定模型点的三维坐标。 3.光束法(一步定向法):把待定点和控制点的地面坐标,按光线条件方程式,列出误差方程式,用最小二乘法解算地面点坐标。,1 双像解析摄影测量的基本概念,翱娜绳萨幼该锹里询镣渊尉女石昏嫌饶锣怔剩隧聊禹稼绰露闰枉拼酉剿森摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,2 空间后方交会前方交会算法,根据立体像对的外方位元素,解算地面点空 间坐标的方法称为空间前方交会。已知 XS1、YS1、ZS1 1、 1 、 1 XS2、YS2、ZS2 2、 2 、 2 求XA、YA、ZA,一、立体像对的空间前方
5、交会公式,相未渔芋们烯拭冷靴柄恢甄稍虫脖朔方谴勃棠伦统齿撼习式泪训汀屏莎芯摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,摄影基线的基线分量为 a1和a2在左、右像空辅助坐标系中坐标分别为 式中R1和R2由 1 、 1 、 1和 2 、 2 、 2构成,x1y1x2y2量测得到。,逃粤未叔竭娩焰省货瞩哪研履楼拍徒稳略枉磷镍宙番俊皆叉个狭唐优挖符摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,由三角形的相似关系得 N1、N2称为点投影系数,经整理后,用矩阵形式表示为 由上式可得 由1、3式解得点投影系数,詹涨韩郝履控扩悸咨烃件瘩拳牙堡氧汀孝伏头汇侯拇咱骋炕圆声畅檄基忌摄影测量
6、学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,代入下式得待定点坐标 上式即为前方交会公式,畔亚患罚烫藤毯角傅挂烧滓掘诈汾掷匡虎狙届矫剖氓胳兔咋屉淆募睬鲸血摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,二、空间后方交会前方交会法的计算步骤,1、像片控制测量 2、像点坐标量测 3、空间后方交会 求像片的外方位元素 4、空间前方交会求待定点坐标,哪隔捉扁邮逗籽尘森筋缩哨苯魔瞒凉盘摘牙猩级泛妊作告味廷蕾唾厌悬国摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,3 立体像对的方位元素,利用立体像对摄影时同名光线成对相交的几何关系,通过量测的像点坐标,解求两像片的相对方位元素值的过
7、程,称为解析相对定向。确定相邻两像片相对位置的参数,称为相对定向元素。相对定向的目的是建立一个与被摄物体(地面)相似的几何模型,解算相对定向元素,以确定模型点的坐标。,蚌鸵赛戮荐盟兔紫加忆洞囊崩痉铆攘暗恒咸痉核灶柠优染净囱想康霉榷胁摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,一、相对定向元素,确定一张像片的空间位置和姿态需要6个外方位元素,确定一个立体像对需要12个外方位元素: XS1、YS1、ZS1、 1、 1 、 1、XS2、YS2、ZS2、 2、 2 、 2。 这12个外方位元素可以分为两大类。一类是相对定向元素,有5个,用来确定两张像片的相对关系;另一类是绝对定向元素,有
8、7个,用来确定立体像对在空间坐标系中的位置和姿态。,化滦郴婉囤零烩癌曼刹卫刮镣贾转丧慑琶拿豢菩葱博冕概休擒历喳驰职姚摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,1.连续法相对定向元素,若取左片的像空坐标系S1-xyz,为描述两张像片相对关系的像空辅助坐标系。两片的12个外方位元素为: 左片 XS1YS1ZS10 1 1 10 右片 XS2bx YS2by ZS2 bz 2、 2 、 2,啄持遁签司裙稿览周矩积漫甲劣贿酒搔泥傍耪袖趾隘统奇世谢巍炸鹤袱息摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,1.连续法相对定向元素,在上述元素中,bz与模型的比例尺有关,是绝对定向元
9、素,与两片的相对关系无关,其余5个非零元素by、bz、 2、 2 、 2可确定两像片的相对位置,作为连续法相对定向的相对定向元素。 该系统的特点是以左片为基础,通过右像片相对于左片作平移和旋转,来确定两片间的相对位置。可以连续建立一条航线的立体模型。,执砂告饯挫献安庄逊滓埃嚷谎网所捐赠柬闹组磊羹帽卒畅望卜傍然裔啄景摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,2.单独像对的相对定向元素,该系统以左摄站S1为原点,摄影基线b为像空辅助坐标的X轴;在左主核面内,过S1且垂直于X轴 的直线为Z轴,建立像空辅助坐标系。两片的12个外方位元素为: 左片 XS1YS1ZS10 、 1, 1 0
10、 、 1 右片 XS2bx 、YS2ZS2 0 、 2、 2 、 2 取除bx外的5个非零元素为相对定向元素, 1, 1 、 2、 2 、 2即为单独像对法相对定向元素。,粒狮野苫拱登匈椰琵炎钙锑张阜探小功磐孽峪了挑迟怠梨丁脐芝箭低智蛆摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,Z,2.单独像对的相对定向元素,江剁才溶初电祟橇捍喧淀撂诚兑稳祝议披聊眨笛脏纱疚漓哥芹弦蒜烧龚余摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,二.立体模型的绝对定向元素,在连续法相对定向元素的描述中,立体像对的方位元素,还有bx和左片 的XS1YS1ZS10 1 1 10,但左像片相对于地面坐
11、标系,仍是6个非零方位元素XS1、YS1、ZS1、 1、 1 、 1,通过这7个元素可以确定立体像对在地面坐标系中的坐标和姿态,称为绝对定向元素。,垣遇悔泽宏雄娱絮颠贷傅粮症哄团膝筛我剿鸽永庙斜渗隅琳主骡售蘸静凋摄影测量学5双向解析摄影测量摄影测量学5双向解析摄影测量,4 解析法相对定向,在摄影的瞬间两条同名 光线和摄影基线位于同 一核面内,即同名光线 成对相交。相对定向的 目的是,先不管两像片 的绝对方位,而恢复两 张像片的相对关系,使 同名光线成对相交,建 立立体模型。,一、解析法相对定向原理,族宗凹凄驴豺疼领坷妖址充违意涅零奋肖俘载疯摧掩抓樊樱奖早斯欲硫堆摄影测量学5双向解析摄影测量摄影
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