第7章 直接线性变换解法(课堂PPT)

3、成像投影关系
x
f
y
XC ZC YC
Z Z
C C
x y
f f
XC YC
f ZC
x f
写成矩阵形式
：
ZC
y
0
1 0
0 f 0
0 0 1
0 0 0
XC YC ZC 1
10
§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式…… 4、成像共线条件方程式
x0 y0
x y
f f
a1( X a3 ( X a2 ( X a3 ( X
X S ) b1(Y YS ) c1(Z ZS ) X S ) b3 (Y YS ) c3 (Z ZS ) X S ) b2 (Y YS ) c2 (Z ZS ) X S ) b3 (Y YS ) c3 (Z ZS )
13
l9 X l10Y l11Z 1
§7.2 直接线性变换解法 的基本关系式
直接线性变换解法原则上也是由共线条 件方程式推演而来。
x
x0
x f
a1( X a3( X
X S ) b1(Y YS ) c1(Z ZS ) X S ) b3(Y YS ) c3(Z ZS )
此类设备并不适合使用上述测量方案； 况且近景摄影测量中相当多的测量成果都是 基于目标上离散点的空间坐标。由离散点可 生成等值线、生成目标的表面模型、计算面 积、体积、坡度等成果。
4
是否有某种算法适合非量测摄影机的数 据处理？
答案是肯定的。
5
一、定义
直接线性变换解法是建立像点的“坐标 仪坐标”和相应物点的物方空间坐标直接的 线性关系的解法.
第七章 直接线性变换解法
Direct Linear Transformation--------DLT
1
主要内容
➢ §7.1 概述 ➢ §7.2 DLT解法的基本关系式 ➢ §7.3 DLT解法的解算过程 ➢ §7.4 DLT解法物方坐标解算 ➢ §7.5 有关技术问题 ➢ §7.6 二维直接线性变换
二、直接线性变换解法的特点 1、不归心、不定向； 2、不需要内外方位元素的起始值；???
6
3、物方空间需布置一组控制点； 4 、特别适合于处理非量测相机所摄影像； 5、本质是一种空间后交-前交解法。
7
§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式……
1、像素坐标与像平面坐标系之间的关系
此式中： （x,y）---像点的坐标仪坐标； （x0,y0）---像主点的坐标仪坐标； （X,Y,Z）---像点对应的物方点的物方
空间坐标 （XS,YS,ZS）---摄影中心的物方空间坐标 （ai,bi,ci）---旋转矩阵中的方向余旋
（δx,δy）---线性误差改正数（包含ds,dβ） 15
x y
u
x dx
u0
v
y dy
v0
将此式写成矩阵形式
u (u0 , v0)
x
v
y
1
u v 1
dx 0 0
0
1 dy 0
u0 v0 1
x y 1
x dx 0 u0dxu
或：
y
0
dy
v0
dy
v
1 0 0 1 1
8
§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式……
l12
1
12
§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式…… 共线条件方程式
X
u l1
ZC
v
l5
l2 l6
l3 l7
l4 l8
Y Z
1
l9
l10
l11
l12
1
u l1X l2Y l3Z l4 / ZC
v l5 X
l6Y l7Z l8 / ZC
建立物方坐标系坐标与像点坐标之间的关系，
即 与 之 1
Z： 间 的C uv
关1
dx
0
0
系
0
1 dy 0
u0
v0
1
fห้องสมุดไป่ตู้
0
0
0 f 0
0 0 1
0 0 0
R 0T
X
t 1
Y Z
1
像空与物方
投影关系
像素与像平面
11
§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式…… 4、成像共线条件方程式
ZC l9 X l10Y l11Z l12
u v
l1X l2Y
l9 X l10Y l5 X l6Y
l3Z
l11Z l7 Z
l4
l12 l8
l9 X l10Y l11Z l12
u v
l1 X
l9 X l5 X
l2Y l3Z l4
l10Y l11Z 1 l6Y l7Z l8
建立物方坐标系坐标与像点坐标之间的关系，
即 与 之
Z： 间 的C u1v
1
dx
0
0
关
0
1 dy 0
u0
v0
1
f
0
0
0 f 0
0 0 1
0 0 0
R 0T
X
t 1
Y Z
1
系
X
L
Y Z
l1 l5
l2 l6
l3 l7
X
l4 l8
Y Z
1
l9
l10
l11
2
§7.1 概述
0、背景
以往的航空摄影测量测图多半以内定向相对定向-绝对定向的方案处理立体像对。
此时的内定向需已知像片的参数：
内方位元素、框标的理论坐标
即，所用相机为量测摄影机。 地面摄影测量按此种方案处理时也需使用
量测摄影机。
3
目前存在的大量非量测摄影机，如 CCD 摄像机、普通数码相机、工业相机，能否应 用于近景摄影测量中是人们普遍关心的问题。
y
y0
y
f
a2 (X a3( X
X S ) b2 (Y X S ) b3(Y
YS ) c2 (Z ZS ) YS ) c3(Z ZS )
14
x
y
x0 y0
x f y f
a1( X a3 ( X a2 ( X a3 ( X
X S ) b1(Y YS ) c1(Z ZS ) X S ) b3 (Y YS ) c3 (Z ZS ) X S ) b2 (Y YS ) c2 (Z ZS ) X S ) b3 (Y YS ) c3 (Z ZS )
2、像空间坐标系与物方坐标系之间的关系
XC X XS
YC
R Y
YS
ZC Z ZS
XC
YC ZC 1
R 0T
X X
t 1
Y Z
LW
Y Z
1
1
式中：R 为旋转矩阵
t 为平移向量
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§7.2 直接线性变换解法的基本关系式
由另外一种方法来推演共线条件方程式……