摄影测量学-第三章-立体像对相对定向与核线几何1

立体像对相对定向与核线几何,主要内容,一、相对定向元素二、相对定向原理三、核面与核线,一、相对定向元素,像片外方位元素：Xs1，Ys1，Zs1，1，1，1Xs2，Ys2，Zs2，2，2，2,描述立体像对中两张像片相对位置和姿态关系的参数,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,连续法相对定向元素：By，Bz，2，2，2,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,在以左摄影中心为原点、过摄影基线和左像主点的平面为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,2,2,1,S2,二、相对定向原理,同名光线对对相交于核面内,X,Y,Z,m1(X1,Y1,Z1),B,Y,Z,S1,M(X,Y,Z),m2(X2,Y2,Z2),X,BZ,BY,BX,R1,R2,共面条件,其中，,(3-2-1),(3-2-2),补充向量共面的知识,有三个向量，表示向量和向量的叉积之间的点积运算，表示三维向量之间的叉积运算，其结果是一个和向量都垂直的三维向量。这三个向量可以构成一个顶点在坐标系原点的四面体的三个棱。显然，3个3维向量共面时，和它们对应的四面体的体积应该为0。因此，可以作为三个三维向量共面的判定条件。,补充向量共面的知识,实际上，设三阶矩阵A的三行分别为a、b、c。则所以，一般用矩阵A的行列式是否为零来判断3个向量a,b,c是否共面。,2、连续像对解析相对定向原理,共面条件式按泰勒级数展开，取小值一次项，线性化为：,X1、Y1、Z1是已知值，且BY=BX，所以，它的外方位元素为右影像的3个角元素和与基线分量相关的2个角元素。,(3-2-3),1)解算公式,右方像空间辅助坐标系和像空间坐标系的坐标关系近似式,系数值的求解,共面条件线性化公式的系数为,(3-2-4),共面条件线性化公式的系数为,(3-2-4),等式两边分别除以，并略去二次以上小项，经整理后可得,(3-2-5),仅考虑小值一次项，式中的x2,y2可用X2,Y2代替，且近似地认为,(3-2-6),顾及式(3-2-6)可得,(3-2-7),将(3-2-7)代入(3-2-5)，并用乘以全式，然后令得到,(3-2-8),上式中,(3-2-9),N:左像点m1的点投影系数,N:右像点m2的点投影系数,连续像对相对定向中常数项的几何意义,A,Q为模型点处的上下视差当一个立体像对完成相对定向，Q0当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交，Q0,2)相对定向元素的解算过程,量测5个以上的同名点可以按最小二乘平差法求相对定向元素,各相对定向元素值为特征：前一像对右像片的相对定向角元素，对后一像对而言，是左像片的角元素，已成为已知值。,3)连续像对相对定向的严密公式,实际的观测值是像点的左、右影像坐标，对x1,y1,x2,y2观测值加入改正数，且有,误差方程式见p59(3-2-10a)矩阵形式为：法方程为,3、单独像对解析相对定向原理,系数值的求解左、右方像空间辅助坐标系和像空间坐标系的坐标关系近似式,偏导数,将上式乘以常数，视Z1=Z2=-f，并令，则有,整理好后为,上式中：,三、核面与核线,a1,S1,A,a2,S2,l1,l2,核面与核线,1、核面：通过摄影基线与任一物方点所在的平面W。2、主核面：通过像主点的核面。在立体像对中，左、右影像各有其自身的主核面，且一般不重合。3、核线：核面与影像面的交线。一条