双像立体测图基础与立体测图

双像立体测图基础与立体测图第一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五Aa1a2S1S2同名光线，同名像点，同名区域第二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五一、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第三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五二、人造立体视觉

第四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五三、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。第五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五1．人眼观察物体的远近

ABLALBdLAB第六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五Y方向视差：由航高和像片倾斜引起。第八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2．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。第九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五3．像对的立体观察

第十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§4-2立体像对与双像立体测图一．立体像对的点、线、面问题的提出：确定同名点是DP的一项重要任务。由核线的几何定义可知，同名像点必然位于同名核线上。因此，同名核线的确定是确定同名点的前提。第十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五二．双像立体测图概述第十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§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第十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五二．立体像对的相对定向元素模型点u1v1w1u2v2w2第十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五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～u1x1v1w1S1y1v2w2S2y2u2x2bbzbxBy222连续法相对定向元素：bv，

bw，2，2，21、连续法相对定向元素第十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五u1v1w1PWVUu2v2w2Aa1s1a2s2DZYXXSYSZS绝对定向元素：，X0，

Y0，

Z0，，，三、绝对定向元素第十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§4-4立体测图第十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第五章：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绝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：第十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§5-1像点坐标量测第二十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五x'y'第二十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第二十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五JI第二十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D第二十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五问题的提出：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。补充：影像内定向第二十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五oJIxyJIxy数字影像内定向第二十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第二十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五(105.994,-105.995)(105.997,105.998)(106.000,106.001)(-106.001,-106.002)第二十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五间接平差知识回顾: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。第二十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五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（1）列误差方程第三十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五误差方程的矩阵形式：法方程及解：第三十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§5-2单像后方交会XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D问题的提出:第三十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五XYZx1y1z1S1D第三十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第三十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五一、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二、空间后方交会的基本关系式:共线方程第三十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五三、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。第三十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第三十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第三十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五四、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）第三十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2、量测控制点的像点坐标：第四十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五3、确定未知数的初始值XYZS1D12341、角元素的初始值：2、线元素的初始值：XSYS第四十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五4、计算旋转矩阵R5、逐点计算像点坐标的近似值（x）、（y）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、迭代是否收敛第四十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§5-3立体像对的前方交会XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2D一、基本概念由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法第四十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五二、空间前方交会的基本关系式XYZDXS1YS1A(X,Y,Z)u1a1BBwBvBuZS1a2u2w1v1u1w2v2u2v1v2w1w2第四十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五地面点空间坐标计算：

u2XYZtAa1BBZBYBXZS1a2N1N2XS1u2v2第四十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第四十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五三、单像后方交会+空间前方交会解法第四十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五§5.6立体像对光束法（一步定向法）整体求解在立体像对内同时求解两像片的外方位元素和地面点的坐标，把外方位元素和模型点坐标的计算放在一个整体内进行，理论严密，精度高。XYZtAa1a2第四十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五该式中的未知数为？第四十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五XYZtAa1a2第五十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第五十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第五十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五第五十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五五、双像解析摄影测量三种解法的比较1．后方交会-前方交会解法。这种解算方法的结果依赖于空间后方交会的精度，而且在前方交会过程中没有充分利用多于条件进行平差计算。往往在已知影像的外方位元素、需确定少量的待定点坐标时采用。2．相对定向-绝对定向解法。这种解算方法计算公式较多，最后的点位精度取决于相对和绝对定向的精度，用这种方法的解算结果不能严格地表达一幅影像的外方位元素。主要用于航带法解析空中三角测量。3．光束法（一步定向法）。这种方法理论最严密、精度最高，待定点的坐标是完全按最小二乘原理解算出来的。主要用于光束法解析空中三角测量。第五十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五单像双像解析小结该部分讲述了摄影测量中最重要、最基础的几个重点内容：基本概念:1、像片的重叠度。2、航摄像片比例尺。3、摄影测量常用坐标系统。4、航摄像片的内、外方位元素。5、像点坐标变换。6、中心投影的构像方程（共线方程）。第五十五页，共六十九页，编辑于2023年，星期五单像解析基本方法:7、数字影像内定向。8、单张像片的空间后方交会。双像解析基本方法:9、立体视差的基本概念10、求解物点空间坐标的三种方法•单像空间后方交会+双像空间前方交会•解析相对定向+绝对定向•光束法（一步定向法）整体求解第五十六页，共六十九页，编辑于2023年，星期五1、像片的重叠度。像片重叠度：航向重叠度(headingoverlap)。对于面积航空摄影而言，要求两相邻航带之间也需要有一定的影像重叠，这种重叠部分称为旁向重叠度(sideoverlap)。像片的重叠部分是立体观察和像片连接所必须的条件。第五十七页，共六十九页，编辑于2023年，星期五2、航摄像片比例尺•航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一水准面的高度，从该水准面起算向上为正。航高分为相对航高和绝对航高。ffHH第五十八页，共六十九页，编辑于2023年，星期五3、摄影测量常用坐标系统。地摄坐标系O1XpYpZpSxoxyyzXYZ第五十九页，共六十九页，编辑于2023年，星期五外方位元素（三个角元素）以Y轴为主轴ZSSxoxyyzXYZXSYSNOX4、航摄像片的内、外方位元素第六十页，共六十九页，编辑于2023年，星期五5、像点空间坐标变换ZSSxoxyyzXYZXSYSNOX第六十一页，共六十九页，编辑于2023年，星期五6、中心投影的构像方程（共线方程）。ProjectionCenterImagepointObjectpoint第六十二页，共六十九页，编辑于2023年，星期五7、影像内定向。（利用仿射变换）将影像架坐标变换为以像主点为坐标原点的像平面坐标。(同时可以消除像片变形的影响）(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)像主点第六十三页，共六十九页，编辑于2023年，星期五8、单张像片的空间后方交会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，解求影像在摄影时刻的外方位元素第六十四页，共六十九页，编辑于2023年，星期五9、立体视差的基本概念左右视差的存在是观察立体模型的必要条件第六十五页，共六十九页，编辑于2