双像立体测图基础与立体测图

x a 0 a1 I a 2 J y b0 b1 I b2 J
(106.000,106.001)
(105.997,105.998)
x a0 a1 I a 2 J y b0 b1 I b2 J
(-106.001,-106.002)
3．像对的立体观察
§4-2 立体像对与双像立体测图
一．立体像对的点、线、面
S1 S2
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
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～
x1
2 2 2
连续法相对定向元素： bv， bw ，2，2，2
三、绝对定向元素
Z Y XS D ZS YS X
绝对定向元素： ，X0 ， Y0 ， Z0 ，， ，
§4-4 立体测图
第五章：摄影测量解析基础
主要内容：
第四章：双像立体测图基础与立体测图
z
w
y
v
x
u
请思考：单张像片能否确
定地面点的坐标？
S
y
ZS
o a
N
x
B
A
XS
YS
S1
S2
a1 a2
A
同名光线，同名像点，同名区域
§4-1人眼的立体视觉原理与立体量测
一、双眼观察的天然立体视觉
二、人造立体视觉
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。
补充： 影像内定向
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。
a1 ( X A X S ) b1 (YA YS ) c1 ( Z A Z S ) x x0 f a3 ( X A X S ) b3 (YA YS ) c3 ( Z A Z S ) y y0 f a2 ( X A X S ) b2 (YA YS ) c2 ( Z A Z S ) a3 ( X A X S ) b3 (YA YS ) c3 ( Z A Z S )
§5-2 单像后方交会
z1
问题的提出:
S1 Z
y1 x1 a1(x1,y1)
z2
y2
S2
x2 a2(x2,y2)
A(X,Y,Z) Y
DFra Baidu bibliotek
x1 x0 f y1 y0 f a1 ( X A X S1 ) b1 (YA YS1 ) c1 (Z A Z S1 ) a3 ( X A X S1 ) b3 (YA YS1 ) c3 ( Z A Z S1 ) a2 ( X A X S1 ) b2 (YA YS1 ) c2 ( Z A Z S1 ) a3 ( X A X S1 ) b3 (YA YS1 ) c3 ( Z A Z S1 )
4、解算法方程，计算参数的平差值X = X0 + dX
dX = (ATA) -1 (ATl) 5、由误差方程求出观测值的平差值。
水准 路线
观测高差 hi / m
路线长度 Si / km
h1 A h3
B h2
1
2 3 4 5
5.835
3.782 9.640 7.384 2.270
3.5
2.7 4.0 3.0 2.5
X
x 2 x0 f y 2 y0 f
a1 ( X A X S 2 ) b1 (YA YS 2 ) c1 (Z A Z S 2 ) a3 ( X A X S 2 ) b3 (YA YS 2 ) c3 (Z A Z S 2 ) a2 ( X A X S 2 ) b2 (YA YS 2 ) c2 (Z A Z S 2 ) a3 ( X A X S 2 ) b3 (YA YS 2 ) c3 (Z A Z S 2 )
数字影像内定向
y
I
J
x y
J
o
x
I
x x0 f y y0 f a1 ( X A X S ) b1 (Y A YS ) c1 ( Z A Z S ) a3 ( X A X S ) b3 (Y A YS ) c3 ( Z A Z S ) a2 ( X A X S ) b2 (Y A YS ) c2 ( Z A Z S ) a3 ( X A X S ) b3 (Y A YS ) c3 ( Z A Z S )
法方程及解：
0 0 dX B 85.1 6.6 3.7 dX B 11.75 X B X B dX B 243.330 3.7 9.5 3.3 dX 38.9 0 dX 2.04 X X 0 dX 247.121 C C C C C 0 X D dX D 239.746 0 dX D 7.25 X D 3.3 7.3 dX D 46.2
X
x 2 x0 f y 2 y0 f
a1 ( X A X S 2 ) b1 (YA YS 2 ) c1 (Z A Z S 2 ) a3 ( X A X S 2 ) b3 (YA YS 2 ) c3 (Z A Z S 2 ) a2 ( X A X S 2 ) b2 (YA YS 2 ) c2 (Z A Z S 2 ) a3 ( X A X S 2 ) b3 (YA YS 2 ) c3 (Z A Z S 2 )
C h5
D h4
（1） 列误差方程
XB HA h1 v1 h v X X 2 B C 2 XC HA h3 v 3 h v XC X D 4 4 h5 v 5 XD HA
0 h1 v1 ( X B dX B ) HA 0 0 h2 v 2 ( X B dX B ) ( X C dX C ) 0 ( X C dX C ) HA h3 v 3 h v 0 0 ( X C dX C ) ( X D dX D ) 4 4 0 h5 v 5 ( X D dX D ) H A
• • • • • • • 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
§5-1 像点坐标量测
y'
x'
J
I
z1
y1 x1 S1
a1(x1,y1) Z S2
z2
y2 x2 a2(x2,y2)
A(X,Y,Z) Y
误差方程的矩阵形式：
v1 1 v 2 1 v 3 0 v 4 0 v 5 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 dX B 23 dX C 0 dX D 14 0 0 0 0 2.9 0 0 3.7 0 0 0 Pi 10 / S i 0 0 2.5 0 0 0 0 0 3.3 0 0 0 0 0 4.0
v1 v 2 v 3 v 4 v 5

dX B dX C
0 ( H A h1 X B ) 0 0 ( X B X C h2 ) 0 ( H A h3 X C )
dX B dX C
0 0 dX C dX D ( X D h4 X C ) 0 dX D ( H A h5 X D )
1．人眼观察物体的远近 A

A
dL

B
'
B
LA LB
a1
b1
'
a2
b2
S1
b1
b
S2
b2 a2
b1
S1
b
S2
b2 a2
a1
a1
f
f
Px / B f / H Px B f / H
Y方向视差：由航高和像片倾斜引起。
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。
0 h1 v1 ( X B dX B ) HA 0 0 h2 v 2 ( X B dX B ) ( X C dXC ) 0 ( X C dXC ) HA h3 v 3 h v 0 0 ( X C dXC ) ( X D dX D ) 4 4 0 h5 v5 ( X D dX D ) H A
Photogrammetry,2004
二．双像立体测图概述
§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
二．立体像对的相对定向元素
w1 v1
w2 v2
b
u1 u2
a1
a2
模型点
1、连续法相对定向元素
w2 v2 w1 v1 S1 y1 u1 b bx S2 bz By x2 u2 y2
(105.994,-105.995)
间接平差知识回顾:
间接平差法求平差值的步骤： A
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
1
3
B 2
C 5
D
4
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 = A dX - l
X
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 X S ,YS , Z S , , ,
D
x1 x0 f y1 y0 f a1 ( X A X S1 ) b1 (YA YS1 ) c1 (Z A Z S1 ) a3 ( X A X S1 ) b3 (YA YS1 ) c3 ( Z A Z S1 ) a2 ( X A X S1 ) b2 (YA YS1 ) c2 ( Z A Z S1 ) a3 ( X A X S1 ) b3 (YA YS1 ) c3 ( Z A Z S1 )
z1
y1 x1 S1
Z
Y
D
x x0 f y y0 f a1 ( X A X S ) b1 (YA YS ) c1 ( Z A Z S ) a3 ( X A X S ) b3 (YA YS ) c3 ( Z A Z S ) a2 ( X A X S ) b2 (YA YS ) c2 ( Z A Z S ) a3 ( X A X S ) b3 (YA YS ) c3 ( Z A Z S )