六数字摄影测量学中法相对定向剖析.ppt

解析法相对定向 主要内容 一、相对定向元素 二、解析相对定向原理 三、相对定向元素计算 四、核面与核线 五、模型点坐标计算 一、相对定向元素 描述立体像对两张像片相对位置和姿态关系的参数，称为相对定向元素。由于不涉及像片的绝对位置，因此，相对定向只需要像对内在的几何关系，不需要地面控制点。 可以把两张像片各自相对于选定的同一个像空间辅助坐标系来讨论相对定向元素。 坐标系的选择通常有两种形式：连续像对定向坐标系与单独像对相对定向坐标系；相应的相对定向元素分为连续像对相对定向元素和单独像对相对定向元素。 偏导数 1 偏导数 2 偏导数 2-1 偏导数 2-1 线性化方程 常数项约简 连续法相对定向中常数项的几何意义 偏导数 3-1 偏导数 3-2 线性化方程 常数项约简 单独法相对定向中常数项的几何意义 三、相对定向元素计算 获取已知数据 x0 , y0 , f ，并量取6个定向点的像点坐标( xi , yi )左与( xi , yi )右，i=1….6 确定相对定向元素的初值 ? ＝ ? ＝ ? ＝ ? ＝ ? ＝0 由相对定向元素计算像空间辅助坐标 X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2 计算误差方程式的系数和常数项 解法方程，求相对定向元素改正数 计算相对定向元素的新值 判断迭代是否收敛 四、模型点坐标的计算 模型点坐标 作业题 1. 解析相对定向的观测值和未知数各是什么？是否需要提供地面控制点？ 2. 连续像对相对定向与单独像对相对定向有何区别？ Q为相当于像空间辅助坐标系中一对理想像对上同名像点的上下视差 当一个立体像对完成相对定向， Q＝0 当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交，Q＝0 X1 x1 Y1 Z1 S1 y1 Y2 Z2 S2 y2 X2 x2 B a1 a2 (xt2,yt2) (xt1,yt1) o1 o2 1 3 5 2 4 6 按泰勒公式展开，保留到小值一次项： yt1，yt2 相当于是空间辅助坐标系中一对理想像片上同名像点的坐标 当观测了6对以上同名像点时，就可按最小二乘的原理求解。设观测了n对同名像点，可列出n个误差方程，其矩阵形式为： V = AX – L， P = I 相应的法方程为： ATPAX = ATPL 法方程式的解为： X = (ATPA)-1ATPL 连续像对相对定向程序流程 核线的概念 通过摄影基线与地面所作的平面称为核面 核面与影像面交线称为核线 同名像点必定在同名核线上。 A S1 S2 l1 a1 a2 l2 同名核线 基于影像几何纠正的核线解折关系 倾斜影像 水平影像 S1 S2 摄影基线 p0 水平相片 u v P 倾斜影像 x y 焦距f 示意图 v = 某常数即表示某一核线 C=v 在“水平”影像上获取核线影像 u=k? 采样间隔 u v 核线的重排列（重采样） 是否是采样点？ 水平相片 倾斜相片 同名核线的v坐标值相等 同名核线的确定 S1 P ZP XP YP Z1 X1 Y1 X2 Y2 Z2 S2 A XP YP ZP a1 a2 上式中利用比例尺分母m，将模型点改到地面上。 * * 建立“空间几何立体模型” (a) 相对定向 确定两张影像的相对位置 同名光线在空间 对对相交 如何 确定两张影像的 相对位置？ 相对定向的过程 初始状态 投影光线不相交 －交叉 中间状态 改变光线的相对位置，使光线相交 最终状态 所有光线 对对相交 相对定向元素与共面方程 1、相对定向元素 立体像对的相对定向就是要恢复摄影时相邻两影像摄影光束的相互关系，从而使同名光线对对相交 单独像对相对定向 φ1, к1, φ2, ω2, к2 连续像对相对定向 BY, BZ, φ2, ω2, к2 2．共面条件方程式 立体模型实现正确相对定向后的示意图 以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素称～ X1 x1 Y1 Z1 S1 y1 Y2 Z2 S2 y2 X2 x2 B Bz Bx By ? ? ? 连续法相对定向元素： By ， Bz ，?，?，? 连续法相对定向元素 单独法相对定向元素 ?2 单独法相对定向元素： ?1 ， ?1 ，?2，?2，?2 ?1 X1 x1 Y1 Z1 S1 y1 Y2 Z2 S2 y2 X2 x2 B 在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素称～ ?2 ?2 ?1 二、解析相对定向原理 同名光线对对相交于核面内 X Y Z a1