武大《摄影测量》课件-第08讲 像点坐标的系统误差及其改正

摄影测量学PHOTOGRAMMETRY信息工程大学测绘学院遥感信息工程系[一]因像片倾斜引起的像点移位[二]因地形起伏引起的像点移位倾斜误差定义公式推导(重点、难点)

倾斜误差性质投影误差定义公式推导（重点、难点）投影误差性质上讲内容复习Review复习Review复习Review产生的方向移位的方向移位的大小

(定性)经典的构像方程（ImagingEquations）问题提出理想状况下的构像方程在实际应用中需考虑的问题:经摄影处理后，量测的像点位置是否为摄影时构像位置。在实际成像过程中，是否真的满足像点、投影中心、物点三者共线。基准面的选取是否一致，不一致带来的误差满足什么规律。量测系统有没有系统误差存在。最终体现为像点的系统误差。[一]航摄像片的变形[二]物镜畸变差[三]大气折光差[四]地球曲率的影响像片变形的原因及种类像片变形的检查及其改正方法畸变差的几何意义及其种类像片变形的检查及其改正方法大气折光差的几何意义及公式推导大气折光差变形的改正方法地球曲率的几何意义及公式推导地球曲率的改正方法FilmDeformationAtmosphericRefractionLensDistortionEarthCurvature内容安排[一]航摄像片的变形FilmDeformation1、航摄像片变形的原因像片变形的原因有以下几点：（1）、在摄影曝光时，为压平底片，航摄软片要承受一定的拉力；（2）、航摄像片经过显影、定影，水洗和干燥等一系列处理，产生伸缩；（3）、随着时间的推移，底片要产生老化；（4）、制作软片的工艺不足等。[一]航摄像片的变形2、航摄像片变形的种类系统变形偶然变形系统变形：每张像片产生同样规律的伸缩，如果系统误差可以用一定的数学公式来描述，则可以消除这种变形的影响。偶然变形：局部产生偶然变形，只能通过改进航摄像片的制作工艺进行限制。[一]航摄像片的变形3、检查航摄像片变形的方法框标比较法格网法框标比较法：利用标准框标与像片上量测框标的坐标或距离相比较得出变形的规律格网法：在航摄软片曝光时，标准方格网同时构像在软片上，通过检查航摄像片上格网点的移位来检查像片的变形情况。1234[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法A、当框标位于四角时适用于检测均匀伸缩，仿射变形和扭曲变形。像片实际框标距或框标的实际坐标实际像点的改正坐标待求值标准框标距或框标的标准坐标已知值伸缩系数改正像点坐标[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法均匀伸缩改正方法A、当框标位于四角时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法仿射变形改正方法A、当框标位于四角时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法双线性变换公式A、当框标位于四角时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法线性正形变换公式A、当框标位于四角时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法投影变换线性化公式投影变换公式A、当框标位于四角时1234像片实际框标距或框标的实际坐标实际像点的改正坐标待求值标准框标距或框标的标准坐标已知值[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法B、当框标位于四边中央时适用于均匀伸缩，不均匀伸缩和仿射变形伸缩系数改正像点坐标[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法均匀伸缩或不均匀伸缩改正方法B、当框标位于四边中央时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法仿射变形改正方法B、当框标位于四边中央时[一]航摄像片的变形4、改正航摄像片系统变形的方法变形改正方法利用框标改正像点坐标过程量测框标样片上框标坐标量测航摄像片上框标坐标利用上述公式列方程，答解变换参数利用变换参数和相应方程，计算像点改正坐标[二]物镜畸变差LensDistortion1、畸变差的几何意义[二]物镜畸变差2、畸变差的种类枕形畸变桶形畸变径向畸变：像点移位位于像主点与像点的连线上。切向畸变：像点移位不位于像主点与像点的连线上。[二]物镜畸变差3、产生畸变差的原因由于理论上和技术上的原因，制造严格无畸变的物镜是不可能的。航摄仪物镜由许多透镜组合而成，理论上要求各透镜中心位于同一光轴上，即要求同心。但是制造时，各透镜不可能完全同心，由此造成切向畸变。[二]物镜畸变差4、畸变差公式[二]物镜畸变差4、畸变差公式上式为像点的径向畸变差公式，其中的待定参数是一些定值，可通过航摄仪检定求出。一般情况下，在航摄仪检定表中，只提供了不同辐射距上的畸变差值，通过公式反算待定参数，从而可求任意像点的畸变差值。[二]物镜畸变差4、畸变差的改正方法[三]大气折光差AtmosphericRefraction1、大气折光差的几何意义规律：底点无大气折光差位于像底点的辐射线上向外移位[三]大气折光差2、大气折光差的公式大气折光差公式为：3、大气折光差的改正[三]大气折光差水平坐标面E大地水准面U[四]地球曲率的影响1、地球曲率的几何意义EarthCurvature解决地球曲率的影响：第一是以地心直角坐标系为基础进行计算；第二是改正像点坐标。2、地球曲率的公式水平坐标面E大地水准面U[四]地球曲率的影响EarthCurvature在近似垂直摄影时，地球曲率引起的这种像点移位大小可以用公式表示：3、地球曲率的改正[四]地球曲率的影响EarthCurvature[一]航摄像片的变形[二]物镜畸变差[三]大气折光差[四]地球曲率的影响FilmDeformationAtmosphericRefractionLensDistortionEarthCurvature本讲小结1、在实际处理中如何进行像点坐标系统误差的综合改正（具体过程）？立体像对概述和立体像对方位元素思考题预习1、什么叫摄影测量学？2、摄影测量是如何分类的？思考题3、摄影测量对航空摄影的要求有哪些?4、证明主垂面内的几何关系。5、推导“用像点坐标表示地面点坐标的共线条件方程”。6、若已知a2，a3，b3，求旋转矩阵其它元素。7、推导(o,O)、(v，V)、（n，N