摄影测量坐标转换实验报告

实验一、坐标转换

一、实验背景：

解析摄影测量学通过坐标系统旋转和共线方程建立了像点坐标与对应物点坐标的严密关系。数字影像像素坐标系不同于像平面坐标系，需要通过内定向建立像素坐标系与像平面坐标系的关系，故此次实验的本质即数字影像内定向。

二、实验原理：

1.内定向通过对影像框标的量测来解决，影像内定向的实质是确定像平面坐标系。

2.进行解算的时候我们希望得到的是一个点的像平面坐标，而根据扫描所得到的相片

我们只能得到其像素坐标，它们之间存在一个转换的关系，即仿射变换：

数学模型：

,,

012

,,

012

x a a x a y y b b x b y =++

=++

其中x’y’分别为像素点在像素坐标值，x y为对应点像平面坐标值。根据上式我们可以通过部分控制点求得仿射变换中的系数，然后就可以根据一个像素点的像素坐标而求得其所对应的像平面坐标。

注：当量测分别位于影像四边中央和四角的8个框标，也可采用双线性变换公式进行像点坐标改正。

三、实验工具：

MATLAB，Photoshop

四、实验步骤：

1.量测像框标的像素坐标。

通过PS 打开量测其8个框标的像素坐标。

框标分布图：

具体方法：将范围拖动至框标所在处，放大框标，鼠标瞄准十字丝中心，显示出X,Y坐标。

量测完8个框标的像素坐标，同理对中的8个框标点进行量测。

2.找出两张相片上控制点所对应的像素坐标。

由找出下图中左图6个控制点像素坐标。再

由找出下图中右图6个控制点像素坐标。

具体方法：比如要找到6157的像素坐标，我们先找到其大致范围，然后放大，再与周围环

境比对，利用放大的图综合比较，找到控制点

根据以上三图可找到：

红圈处即为像素点

分别依次找到两张相片上的6个控制点的像素坐标。

注：这一步骤容易出错，需仔细比对或者重复量测。

3.将量测的框标坐标以及控制点像素坐标写入一个记事本中，以.txt格式保存。

其中第一排是8个框标的像平面坐标，第二排是8个框标的量测坐标即像素坐标，第三排是控制点的量测坐标。

再在Matlab 中调用相应的转换函数，即可完成8个待定参数的求解以及将控制点像素坐标转换成像平面坐标的过程。 变换模型：

完成这个函数的调用后即可得到：

五、

实验心得

此次实验比较简单，也完成得较为顺利。这是我们第一次接触摄影测量的实验，以前在课本上学习怎么量测像素点像素坐标或是内定向过程，总觉得很抽象，缺乏直观的认识，不知道具体是怎么实现。通过这次实验，我认识到内定向过程可以用两个常用的软件得到实现。PS 不仅仅可以做相片的美化处理工作，还可以拿来实现摄影测量中像素坐标的量测。通过Matlab 一个简单的函数即可完成仿射变换。实验让我对内定向过程有了更深的印象。

实验中还有一点让我感触比较深就是控制点像素坐标的量测，因为放大后，控制点的标志很不明显，甚至很容易和周围的地物混在一起，给人工识别造成一定的困扰。在

1()T T X At v At X t A A A X -==-=

实验中我在识别个别地物点（如6265,6266）的时候花费了很多时间，并且重复量测了几次。我想以后在做这一工作的时候一定要和周围的放大图仔细比对，以免出现错误。