共線條件方程ppt課件

1、1；.共線條件方程2；. 已知不同像片上同名點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)（已知不同像片上同名點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)（x x，y y）i i，及其對應(yīng)物點(diǎn)的物方坐標(biāo)（及其對應(yīng)物點(diǎn)的物方坐標(biāo)（X X，Y Y，Z Z），由共線），由共線式推求像片的方位元素式推求像片的方位元素 已知不同像片上同名點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)（已知不同像片上同名點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)（x x，y y）i i，以及像片的方位元素，由共線式推求像點(diǎn)對應(yīng)以及像片的方位元素，由共線式推求像點(diǎn)對應(yīng)物點(diǎn)的物方坐標(biāo)（物點(diǎn)的物方坐標(biāo)（X X，Y Y，Z Z） 已知像片的方位元素，以及物點(diǎn)的物方坐標(biāo)已知像片的方位元素，以及物點(diǎn)的物方坐標(biāo)（X X，Y Y，Z Z），由共線式推求不同像片上同

2、名點(diǎn)），由共線式推求不同像片上同名點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)（的像點(diǎn)坐標(biāo)（x x，y y）i i二、共線條件方程的應(yīng)用二、共線條件方程的應(yīng)用3；.u求像底點(diǎn)坐標(biāo)u單像空間后方交會單像空間后方交會和多像空間前方交會多像空間前方交會u攝影測量中的數(shù)字投影基礎(chǔ)u航空影像模擬u光束法平差的基本數(shù)學(xué)模型u利用DEM制作數(shù)字正射影像圖u利用DEM進(jìn)行單張像片測圖二、共線條件方程的應(yīng)用二、共線條件方程的應(yīng)用4；.5；.一、定義一、定義根據(jù)影像覆蓋范根據(jù)影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的圍內(nèi)一定數(shù)量的分布合理的地面分布合理的地面控制點(diǎn)（已知其控制點(diǎn)（已知其像點(diǎn)和地面點(diǎn)的像點(diǎn)和地面點(diǎn)的坐標(biāo)），利用共坐標(biāo)），利用共線條件方程求解線條件方

3、程求解像片外方位元素像片外方位元素XYZaxyzs(Xs, Ys, Zs)ACBbc6；.共線條件方程ssssssZZYYXXZZYYXXcbacbacbaZYX1333222111R7；.u已知值 x0 , y0 , f , m, X, Y, Zu觀測值 x,yu未知數(shù) Xs, Ys, Zs, , , ,u泰勒級數(shù)展開二、誤差方程二、誤差方程8；.偏導(dǎo)數(shù) 19；.偏導(dǎo)數(shù) 210；.a1 = coscos - sinsinsina2 = -cossin sinsincosa3 = -sincosb1= cossinb2 = coscos b3 = -sinc1 = sincos+ cossin

4、sinc2 = -sinsin + cossincosc3 = coscos 11；.偏導(dǎo)數(shù) 2-1RRRcccbbbaaaR32132132112；.偏導(dǎo)數(shù) 2-2sssZZYYXXZYX1R正交矩陣的每一正交矩陣的每一個(gè)元素等于它的個(gè)元素等于它的代數(shù)余子式代數(shù)余子式13；.偏導(dǎo)數(shù) 214；.誤差方程誤差方程15；.外方位元素的計(jì)算當(dāng)一張像片上至少有三個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，誤差方程矩陣形式當(dāng)一張像片上至少有三個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，誤差方程矩陣形式1T)(AAQxx16；.u獲取已知數(shù)據(jù)獲取已知數(shù)據(jù) m, x0 , y0 , f , Xtp, Ytp, Ztpu量測控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)量測控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo) x,yu確定未

5、知數(shù)初值確定未知數(shù)初值 Xs0, Ys0, Zs0, 0, 0, 0 u組成誤差方程式并法化組成誤差方程式并法化u解求外方位元素改正數(shù)解求外方位元素改正數(shù)u檢查迭代是否收斂檢查迭代是否收斂三、計(jì)算過程三、計(jì)算過程17；.18；.要求要求1 1、提交實(shí)習(xí)報(bào)告提交實(shí)習(xí)報(bào)告. .包括包括: :任務(wù)任務(wù), ,原理原理, ,過程過程, ,程序框圖程序框圖, ,計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果, ,結(jié)論與建議結(jié)論與建議2 2、計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果：外方位元素及其精度外方位元素及其精度,單位權(quán)中誤差單位權(quán)中誤差3 3、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)課間大作業(yè)課間大作業(yè)內(nèi)容內(nèi)容用用 C C 或或 C+ C+ 語言編寫單片空間后方交會程序語言編寫單片空

6、間后方交會程序時(shí)間時(shí)間布置作業(yè)一個(gè)月后上交。布置作業(yè)一個(gè)月后上交。19；.X0=y0=0,f=150mm,m=10000X0=y0=0,f=150mm,m=10000 點(diǎn)號點(diǎn)號像點(diǎn)坐標(biāo)像點(diǎn)坐標(biāo)地面坐標(biāo)地面坐標(biāo)1234x(mm)-86.15-53.40-14.7810.46y(mm)-68.9982.21-76.6364.43X(m)36589.4137631.0839100.9740426.54Y(m)25273.3231324.5124934.9830319.81Z(m)2195.17728.692386.50757.3120；.立體像對的立體像對的幾個(gè)概念幾個(gè)概念同名光線同名光線:地面點(diǎn)向

7、不同攝站投射的光線地面點(diǎn)向不同攝站投射的光線同名像點(diǎn)同名像點(diǎn):同名光線與像平面的交點(diǎn)同名光線與像平面的交點(diǎn)攝影基線攝影基線:相鄰兩攝站的連線相鄰兩攝站的連線立體像對立體像對:在不同位置攝取同一物體的兩在不同位置攝取同一物體的兩 張像片張像片核面核面 :攝影基線與地面點(diǎn)組成的平面攝影基線與地面點(diǎn)組成的平面核線核線 :核面與像平面的交線核面與像平面的交線核點(diǎn)核點(diǎn) :攝影基線與像平面的交點(diǎn)攝影基線與像平面的交點(diǎn)21；.22；.一、定義一、定義由立體像對中兩張由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)在確定相應(yīng)地面點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系中物方空間坐標(biāo)系中

8、坐標(biāo)的方法坐標(biāo)的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S223；.u已知值 x0 , y0 , f , m , Xs, Ys, Zs, , , u觀測值 x,yu未知數(shù) X, Y, Zu泰勒級數(shù)展開二、基本公式二、基本公式y(tǒng)yZZyYYyXXyvxxZZxYYxXXxvyx001、嚴(yán)密解法、嚴(yán)密解法24；.共線條件方程ssssssZZYYXXZZYYXXcbacbacbaZYX1333222111R25；.誤差方程誤差方程26；.二、基本公式二、基本公式2、點(diǎn)投影系數(shù)法、點(diǎn)投影系數(shù)法X1Y1Z1MZtpYtpXtpX2Y2Z2Xs1Ys1Zs

9、1Aa1s1Y1X1Z1a2s227；.同名光線投影同名光線投影Aa1s1Y1X1Z1YA-Ys1XA-Xs1ZA-Zs1a2s2A28；.點(diǎn)投影法前方交會點(diǎn)投影法前方交會)()(21222111YNYYNYYssA29；.u獲取已知數(shù)據(jù)x0 , y0 , f , XS1, YS1, ZS1, 1, 1, 1 , XS2, YS2, ZS2 , 2, 2, 2u量測像點(diǎn)坐標(biāo) x1,y1 , x2,y2u由外方位線元素計(jì)算基線分量 BX, BY, BZu由外方位角元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo) X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2u計(jì)算點(diǎn)投影系數(shù) N1 , N2u計(jì)算地面坐標(biāo) XA, YA,

10、ZA 計(jì)算過程計(jì)算過程30；.三、利用立體像對確定地面點(diǎn)三、利用立體像對確定地面點(diǎn)共線條件嚴(yán)密解法共線條件嚴(yán)密解法空間后方交會前空間后方交會前方交會解法方交會解法31；.一、人眼的立體視覺：一、人眼的立體視覺：人眼立體視覺原理：人眼立體視覺原理： 不同遠(yuǎn)近的景物相對雙眼的不同遠(yuǎn)近的景物相對雙眼的交會角不同交會角不同，在視網(wǎng)膜上，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生產(chǎn)生生理視差生理視差，人腦根據(jù)生理視差判斷景物的遠(yuǎn)近。，人腦根據(jù)生理視差判斷景物的遠(yuǎn)近。32；.二、人造立體視覺：二、人造立體視覺：1 1、原理：、原理： 空間景物分別成像在兩張感光材料上，空間景物分別成像在兩張感光材料上， 用人眼觀察感光像片，用人眼觀察

11、感光像片， 保持左眼看左片，右眼看右片，保持左眼看左片，右眼看右片， 就可產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體就可產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺，視覺， -稱為稱為人造立體視覺人造立體視覺， -所看到的空間景物稱所看到的空間景物稱 為為立體影像立體影像。33；.2 2、人造立體視覺的條件：、人造立體視覺的條件： 1 1）由兩個(gè)不同的攝站點(diǎn)攝取同一個(gè)景物，得到）由兩個(gè)不同的攝站點(diǎn)攝取同一個(gè)景物，得到一個(gè)立體像對；一個(gè)立體像對； 2 2）一只眼睛只能觀察像對中的一張像片，即：）一只眼睛只能觀察像對中的一張像片，即：左眼看左片，右眼看右片。分像條件；左眼看左片，右眼看右片。分像條件；3 3）同名像

12、點(diǎn)的連線與眼基線平行；）同名像點(diǎn)的連線與眼基線平行；4 4）像片間的距離與雙眼的交會角相適應(yīng)，兩像）像片間的距離與雙眼的交會角相適應(yīng)，兩像片的比例尺相近，小于片的比例尺相近，小于15%15%。34；.三、像對的立體觀察：三、像對的立體觀察： 人造立體視覺的條件中，人造立體視覺的條件中，1 1，3 3，4 4可通過一定可通過一定的攝影方法滿足，條件的攝影方法滿足，條件2 2常借助立體觀察儀器常借助立體觀察儀器達(dá)到分像目的。達(dá)到分像目的。1 1、立體鏡觀察、立體鏡觀察: :35；.2 2、疊映影像的立體觀察、疊映影像的立體觀察: : a. a.紅綠眼鏡互補(bǔ)色法紅綠眼鏡互補(bǔ)色法 b.b.光閘法光閘法

13、 c.c.偏振光法偏振光法 d.d.液晶閃閉法液晶閃閉法 e.e.雙目鏡觀測光路的立體觀察雙目鏡觀測光路的立體觀察四、像片的立體量測：四、像片的立體量測： 借助于：立體觀察裝置、測標(biāo)、量測計(jì)量工具，完成。借助于：立體觀察裝置、測標(biāo)、量測計(jì)量工具，完成。 立體坐標(biāo)量測儀：立體坐標(biāo)量測儀： Zeiss 1818Zeiss 1818 HCZ-1 HCZ-1 OPTON PSK-2 OPTON PSK-2精密立體坐標(biāo)量測儀精密立體坐標(biāo)量測儀36；.思考與討論思考與討論37；.38；.相機(jī)參數(shù)相機(jī)參數(shù)u0.000.00u153.722u1 -106.003 -106.0005u2 -106.001 10

14、6.0005u3 106.001 106.0005u4 106.003 -106.000539；.控制點(diǎn)分布示意圖控制點(diǎn)分布示意圖40；.控制點(diǎn)的物方坐標(biāo)：控制點(diǎn)的物方坐標(biāo)：u9 X Y Zup1 408861.997000 3397938.458000 507.148000 up5 408913.355000 3398431.614000 507.804000 up6 409118.399000 3398326.717000 507.292000 up7 409162.420000 3398389.825000 507.456000 up8 409144.179000 3397896.808000 506.885000 up9 409000.915000 3397993.076000 507.812000 up10 408846.021000 3398196.275000 507.579000 up11 409009.617000 3398136.520000 507.379000 up12 409153.667000 3398167.675000