4双像立体测图基础与立体测图(精)

请思考：单张像片能否确定地面点的坐标？ZSSxoxyyzuvwXSYSNAaB第四章：双像立体测图基础与立体测图Aa1a2S1S2同名光线，同名像点，同名区域一、双眼观察的天然立体视觉§4-1人眼的立体视觉原理与立体量测二、人造立体视觉三、立体观察与立体量测在两个不同摄站对同一地区摄取具有重叠的一个立体像对，则可以构成立体模型来解求地面物体的空间位置。1．人眼观察物体的远近AB'1a2a1S2S1b2bbLALBdLAB'1a2a1S2S1b2bb1a1b2a2bffHfBPHfBPxx///Y方向视差：由航高和像片倾斜引起。2．观察人造立体的条件摄影测量中，广泛应用人造立体的观察。但观察中必须满足形成人造立体视觉的条件。这些条件归纳起来有如下四个条件。（1）由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对。（2）一只眼睛只能观察像对中的一张像片，即双眼观察像对时必须保持两眼分别只能对一张像片观察，这一条件称之为分像条件。（3）两眼各自观察同一景物的左、右影像点连线应与眼基线近似平行。（4）像片间的距离应与双眼的交会角相适应。3．像对的立体观察§4-2立体像对与双像立体测图一．立体像对的点、线、面1S2SPhotogrammetry&RemoteSensing-----Survey&MappingEngineeringPhotogrammetry,2004Photogrammetry&RemoteSensing-----Survey&MappingEngineeringPhotogrammetry,2004二．双像立体测图概述§4-3立体像对的相对和绝对定向元素一．相对定向和绝对定向概述二．立体像对的相对定向元素b模型点1a2au1v1w1u2v2w2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～u1x1v1w1S1y1v2w2S2y2u2x2bbzbxBy222连续法相对定向元素：bv，bw，2，2，21、连续法相对定向元素DZYXXSYSZS绝对定向元素：，X0，Y0，Z0，，，三、绝对定向元素§4-4立体测图第五章：摄影测量解析基础•像点坐标量测•影像内定向•单张像片的空间后方交会•模型的前方交会•像片对的解析法相对定向•模型的解析法绝对定向•立体像对的光束法主要内容：§5-1像点坐标量测x'y'JI)()()()()()()()()()()()(1313131212120113131311111011SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxXYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D)()()()()()()()()()()()(2323232222220223232321212102SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxx问题的提出：要从影像中提取物体的空间信息，首先应确定与物体相对应的像点坐标,在传统摄影测量当中,所量测的像点坐标一般为影像架坐标或仪器坐标（数字形式量测时为扫描坐标）,因此,应利用平面相似变换,将影像架坐标变换为以像主点为坐标原点的像平面坐标。)()()()()()()()()()()()(33322203331110SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxx补充：影像内定向oJIxy)()()()()()()()()()()()(33322203331110SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxJIxy数字影像内定向JbIbbyJaIaax210210(105.994,-105.995)(105.997,105.998)(106.000,106.001)(-106.001,-106.002)JbIbbyJaIaax210210间接平差知识回顾:ADBC12345间接平差法求平差值的步骤：1、根据平差问题的性质，选择t个量作为参数；2、将每一个观测量的平差值表达成所选参数的函数，若函数为非线性，则需线性化；3、由误差方程系数A和常数项l组成法方程。法方程的个数等于观测值的个数。V=AdX-l4、解算法方程，计算参数的平差值X=X0+dXdX=(ATA)-1(ATl)5、由误差方程求出观测值的平差值。ADBCh1h2h3h4h5水准路线观测高差hi/m路线长度Si/km15.8353.523.7822.739.6404.047.3843.052.2702.5ADDCACCBABHXvhXXvhHXvhXXvhHXvh5544332211（1）列误差方程ADDDDCCACCCCBBABBHdXXvhdXXdXXvhHdXXvhdXXdXXvhHdXXvh)()()()()()()(05500440330022011ADDDDCCACCCCBBABBHdXXvhdXXdXXvhHdXXvhdXXdXXvhHdXXvh)()()()()()()(05500440330022011)()()()()(05504040332002011DADCDDCCACCBCBBABXhHdXvXhXdXdXvXhHdXvhXXdXdXvXhHdXv0.4000003.3000005.2000007.3000009.2/10P0140230100110010011001i54321iDCBSdXdXdXvvvvv误差方程的矩阵形式：法方程及解：746.239121.247330.24325.704.275.1102.469.381.853.73.303.35.97.307.36.6000DCBDCBDCBDCBDCBdXdXdXXXXXXXdXdXdXdXdXdX§5-2单像后方交会)()()()()()()()()()()()(1313131212120113131311111011SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxXYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D)()()()()()()()()()()()(2323232222220223232321212102SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxx问题的提出:XYZx1y1z1S1D)()()()()()()()()()()()(33322203331110SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxx一、空间后方交会的基本概念利用航摄像片上三个以上像点坐标和对应地面点坐标，计算像片外方位元素的工作称为单张像片的空间后方交会。其基本思想是：通过地面控制点的已知地面坐标和相应的像点坐标量测值，根据共线条件方程，解求该影像在摄影时刻的外方位元素,,,,,SSSZYX二、空间后方交会的基本关系式:共线方程三、空间后方交会的误差方程与法方程将控制点的地面坐标视为真值、像点坐标视为观测值，采用间接平差法。.,,,,,.)(),()1()()1()(:)()(2222为外方位元素的改正数为函数的近似值程的线性化形式竖直摄影情况下共线方ddddZdYdXyxxddfyfdfxydZHydYHfyyyddfxydfxfdZHxdXHfxxdydydydZZydYYydXXyyydxdxdxdZZxdYYxdXXxxxSSSSSSSSsSsSsSsSsSs.:)(),(:,)()(113332223331112222出来的像点坐标代入共线方程式所计算外方位元素的近似值用控制点的物方坐标及像点坐标量测值yxyxZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyylZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxxllxddfyfdfxydZHydYHfvlyddfxydfxfdZHxdXHfvSSSSSSySSSSSSxySSyxSSxTyxTSSSTyxllLddddZdYdXXxfyffxyHyHfyfxyfxfHxHfaaaaaaaaaaaaAvvVLAXV;)1(0)1(0:2222262524232221161514131211形式为将误差方程式写成矩阵LAAAXPLAPAXATTTT1)(:根据最小二乘原理四、空间后方交会的解算过程1、获取已知数据：①像片比例尺1/m；②内方位元素x0,y0,f；③控制点坐标（X，Y，Z）2、量测控制点的像点坐标：3、确定未知数的初始值XYZS1D12341、角元素的初始值：0002、线元素的初始值：HfmZYYXXSiSiS0004141XSYS4、计算旋转矩阵R5、逐点计算像点坐标的近似值（x）、（y）SSSSSSySSSSSSxZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyylZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxxl333222333111)()(6、组成误差方程和法方程7、计算外方位元素的改正数并与相应的近似值求和，得到外方位元素新的近似值8、迭代是否收敛§5-3立体像对的前方交会)()()()()()()()()()()()(1313131212120113131311111011SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyyZZcYYbXXaZZcYYbXXafxxXYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D)()()()()()()()()()()()(23232322222202232323212121