摄影测量学教案(第07讲像点坐标的系统误差及其改正)剖析29

内容与时间分配重点难内容与时间分配重点难点第7次课首页掌握实际量测像点与理论结果存在哪些方面的差异目的研究像点坐标系统误差产生的原因，掌握推导其变化规律的思路12345678123456785532内容回顾本次授课内容航摄像片的变形物镜畸变差大气折光差地球曲率的影响下讲内容预习安排重点：航摄像片的变形物镜畸变差大气折光差地球曲率的影响难点：像点坐标系统误差综合改正实习实实习实验教案正文第七讲像点坐标的系统误差及其改正备注因像片倾斜引起的像点移位倾斜误差定义公式推导(重点、难点)倾斜误差性质因地形起伏引起的像点移位投影误差定义公式推导(重点、难点)投影误差性质航摄像片的变形[重点]物镜畸变差[重点、难点]大气折光差[重点、难点]地球曲率的影响[重点、难点]n(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。2、航摄像片变形的种类分为系统变形和偶然变形系统变形：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3、检查航摄像片变形的方法分为框标比较法和格网法框标比较法：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上讲对航摄像片的倾斜误差和投影误差进行了分成比例尺不一致启发引出问题：理想状况下的构像方程在实际应用中需考虑的问题:测的像点位置是否为摄影时构像位置。在实际成像过程格网法：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。4、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。4、改正航摄像片系统变形的方法来的误差满足什量测系统有没有适用于检测均匀伸缩，仿射变形和扭曲变形。均匀伸缩改正方法这些问题最终体适用于检测均匀伸缩，仿射变形和扭曲变形。均匀伸缩改正方法仿射变形改正方法012012双线性变换公式341234强调！线性正形强调！32012启发：启发：012投影变换公式cx+cy+1y=123y=123投影变换线性化公式x1234567245如何利用标准改框标和格网分别讨论。注意：适用于均匀伸缩，不均匀伸缩和仿射变形仿射变形改正方法012012均匀伸缩或不均匀伸缩改正方法坐标过程：x,y)；量测航摄像片上框标坐标(x,y)；ii利用变换参数和相应方程，计算像点改正坐标。C、带格网的像片注意：系数的含义，讨m利用本身的格网，精确地改正航摄像片的变形。网的像片系统变形改正方法1：在量测各像点坐标时，量测距离像点最近的四个格网点坐标；利用四个格网点，按照仿射变换公式或其它公式答解方程参数；利用该方格内的参数，用相应公式计算方格中像点的改正数；网的像片系统变形改正方法2：在量测像点坐标时，同时量测距离像点最近格网点坐标；计算像点的改正坐标。网的像片系统变形改正方法3：利用多个格网点的应有坐标和量测坐标，按照三次多项式计算像片的变形参数，从而计算像点的改正坐标。如一般三次变换公式：xay01234567890123456789四、物镜畸变差[LensDistortio1、畸变差的几何意义比较它们之间的2、畸变差的种类径向畸变：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。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。4、畸变差公式推导rrfaHarftga称物镜有畸变差Or,rr由公式可知，物镜畸变差与摄影机焦距f有关,假定焦距值由f变为ffrrfftg的畸变差的改变值r,＝r一fftga=r+k(r一r)*f1f1217tga=a+a3+a5+a7+……315315r＝r一fr＝r一f(a+a3+a5+a7+……)(3)fr＝k,r3+k,r5+k,r7+……)(4)12311r,＝kr+kr3+kr5+……(6)123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。5、畸变差的改正方法利用格网和利用==r,xx,yy,==rxyx,=x(1r,)ry,=y(1r,)r框标再形式上的x,=x(1－k－kr2－kr4kr61234y,=y(1－k－kr2－kr4kr61234……)……)1、大气折光差的几何意义2、大气折光差的推导3、大气折光差的改正x=x(1r)ry=y(1r)rr=(n0nH)(1+r2)r2nf20x=x〔1(n0nH)(1+)〕〈00y=y〔1(n0nH)(1+)〕0率的影响1、地球曲率的几何意义从光线经过镜头2、地球曲率的推导92D2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投影误差rr=rHr3H2Rf23、地球曲率的改正x=x(1r)ry=y(1r)r公式以推导思路主。讨论：如何获取系数从光线在大气中传播是否为直线清楚大气折光差注意地球曲率影响与上述几种误差的区别！这是由于基准面不一致造成的影推导过程可参考地形起伏影响造内容小结作内容小结作业思考题参考资料第7次课尾页本次课从分析经摄影处理后，量测的像点位置是否为摄影时构