双象解析摄影测量基本知识以及前交-后交的联合计算.ppt

1、单张影像只能确定地面点的方向，不能确定地面的三维空间坐标，但可通过立体像对构成模型，解求地面点的空间位置。 立体模型是双像解析摄影测量的基础，用数学或模拟的方法，重建地面模型，从而获取地面的三维信息。一般把如何重建地面的立体模型，获取取地面点的空间坐标，称之为双像解析摄影测量。,第3章 双像解析摄影测量,主要内容：,立体视觉原理 航摄像对的立体观测与量测 双像解析摄影测量的任务与方法 立体像对的前方交会 双像解析计算的空间后交-前方交会 解析法相对定向 解析法绝对定向 光束法双像解析摄影测量,一、人眼的结构,31 立体视觉原理,视网膜上有锥状细胞与杆状细胞,二、人眼感知过程,来自物体的光刺激视

2、网膜的杆状和锥状细胞（物理过程）使其感光（生理过程），通过视神经纤维传至后大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验（心理过程），从而形成感知。,三、人眼的分辨力,单眼能够判别最小物体的能力称单眼分辨力 用单眼所能观察出两点间的最小距离称第一分辨力 用单眼所能观察出两平行线间的最小距离称第二分辨力,观察精度比单眼提高双眼观察精度比单眼提高 倍,第一分辨力 第二分辨力,六、人造立体视觉 人造立体视觉：一定条件下，观察立体像对能获得与观察景物同样的生理视差， 由此产生的立体感觉。 视模型：观察立体像对 获得的景物立体景像。,七、人造立体观察条件 1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物获取的立体像

3、对； 2）两眼必须只能观察像对的一张像片； 3）使同名像点连线与眼基线大致平行； 4）两像片的比例尺相近（差别15%）；,32 像对的立体观察与量测,一、立体镜方式观察立体 1、立体镜法 2、左右光路仪器的 立体观察系统,桥式立体镜,二、重叠影像方式观察立体 1、互补色法 2、光闸法(液晶闪闭式） 3、偏振光法,三、像对的立体量测,双测标立体量测原理 量测时， 可记录 显然有 或记录,(像片的左右视差） （像片的上下视差）,一、HCZ-1型立体坐标量测仪 （同Zeiss steko1818型） 结构示意图,1、 仪器结构 基座 观察系统 左右光路分别观察左右像片 测标为0.06mm黑点，设在光

4、路中；光路放大8 x车架 带动左右像片共同作x方向运动 带动x读数装置（0.02mm） y车架 带动左右光路系统（连同测标）共同作y方向运动 带动y读数装置（0.02mm）, p车架 带动右像片相对左像片作x方向运动（左片不动） 带动p读数装置（0.01mm） q车架 带动右光路相对左光路作y方向运动（左光路不动） 带动q读数装置（0.01mm） 像片 18cm18cm 或23cm23cm, 照明设备 一般使用透明正片或负片,2、立体坐标量测作业过程 像片归心 使像平面上坐标系 （一般采用框标坐标系） 原点与坐标仪原点重合 像片定向 使像平面上坐标系 的轴系与坐标仪轴系重合,测定仪器零位置 将

5、左右测标分别对准像平面上坐标系原点读取x.y.p.q值 检校好的仪器标准零位置为: 立体量测 a.动x.y手轮使测标对准a1 b.动p.q手轮使测标对准a2 c.立体观察下,动x.y.p.q 手轮使测标立体切准模型点A d.记录读数x.y.p.q,二、其它精密立体坐标量测仪器 1、 专门的精密立体坐标量测仪 坐标量测精度达1m 具有坐标自动记录功能 2、 解析立体测图仪（使用立体坐标量测功能） 坐标量测精度13m 具有坐标自动记录功能 具有对像片坐标的后续处理功能,双像解析摄影测量： 根据立体像对中的物像几何关系，用数学计算方法解求被摄目标空间坐标的理论方法。 常用的方法有： 1、单像空间后方

6、交会+双像空间前方交会； 2、解析相对定向+解析绝对定向； 3、光线束法双像解析摄影测量；,3-3 双像解析摄影测量概念,立体摄影测量,3-4 双像空间前方交会,双像空间前方交会：在已知立体像对的两张像片的内、外 方位元素前提下，由同名光线交会确定物点空间坐标的计 算过程。 一、空间前方交会计算公式: 式中 （X,Y,Z）物点的物方坐标（通常为地面摄测坐标） 投影中心的物方坐标 像点的像空间辅助坐标 N 投影系数 投影系数的计算式:,双像空间前方交会,设地面一点A在D-XtpYtpZtp中的坐标为(XA,YA,ZA)，相应的像点a1、a2的像空间坐标为(x1,y1,-f)与(x2,y2,-f)

7、，像空间辅助坐标分别为(X1,Y1,Z1)与(X2,Y2,Z2)，则有：,R1与R2分别为左、右像片的旋转矩阵,摄影基线B的三个分量BX,BY,BZ可由外方位元素计算：,由左、右像空间辅助坐标系及D-XtpYtpZtp相互平行，且摄影中心、像点及地面点三点共线，故有：,上式中，N1，N2为点投影系数，其中，N1为左投影系数，N2为右投影系数。,上式中可变为：,由上一、三两式联立求解，有：,二、空间前方交会计算过程,计算,输入已知数据 ( );( ) i=1,2,3m;f 等,一、野外像片控制测量,3-5 空间后方交会+空间前方交会联合计算,平高控制点,地面待求点,二、获取像点的坐标 测出四个控制点的像点坐标（x1,y2）与（x1,y2）；测出所有需要计算的地面点的像点坐标（x1,y2）与（x1,y2）。 三、空间后方交会计算像片的外方位元素 四、空间前方交会计算出待求点的地面坐标,3-5 单像空间后交+双像空间前交作业流程,返回目录,解析相对定向：利用立体像对中存在的同名光线共面的 几何关系，以解析计算方法解求两张像片的相对方位元素 的过程。 相对定向目的：由立体影像建立被摄目标的几何模（几何相似形态）。 一、立体像对的共面条件方程 相对定向元素：确定立体像对中两张像片相对方位的参数。,3-6 解析相对定向及模型坐标计算,返回目录,1、连续法相对定向系统 像对的像空间辅助