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    第11讲相对定向课件.ppt

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    第11讲相对定向课件.ppt

    一、相对定向条件方程共面条件方程二、共面条件方程线性化三、相对方位元素的解算相对定向,4-3 立体像对的相对定向,相对定向定 义:恢复两光束间相对方位的工作。解算立体像对相对方位元素的工作。目 的:建立立体模型。完成标志:同名光线对对相交(共面核面);所有点在其承影面上的上下视差为零。完成手段:解算五个相对方位元素。命 题:利用五个以上定向点的像点坐标,解算相对方位元素。已知条件:五个以上定向点的像点坐标。待 求:五个相对方位元素。思 路:找出相对方位元素与像点坐标的关系 即共面条件方程。,一、相对定向条件方程共面条件方程,同名光线对对相交用数学语言表达:摄影基线B与这两条同名光线满足共面条件:,一、相对定向条件方程共面条件方程,一、相对定向条件方程共面条件方程,依据行列式性质,将上式第一行乘1加到第三行得.,一、相对定向条件方程共面条件方程,对共面条件方程的五点说明,(1)相应光线是否成对相交与摄影测量坐标系的选择无关,但适当选取可以使共面条件方程式的形式发生变化,便于实际应用。通常有二种选择:选左像空系连续像对系统 此时R1=E,或为前像对右片的旋转矩阵;选基线坐标系单独像对系统 此时BY=BZ=0,(2)共面条件方程是相对方位元素的非线性函数,要利用它们求解相对方位元素,必须对其进行线性化。(3)一个点可列一个方程,要解求五个相对方位元素,则必须有五个以上的定向点。(4)不需要已知地面控制点。(5)共面条件方程的几何意义。对连续像对系统:视差条件 对单独系统来说:夹角条件,一、相对定向条件方程共面条件方程,对共面条件方程的五点说明,证1:连续像对系统 设某点在承影面上的上下视差:,一、相对定向条件方程共面条件方程,由此可见,视差条件与共面条件只差一个比例系数。,一、相对定向条件方程共面条件方程,由像点a和基线B所构成的核面与坐标平面ZX(即左主核面)的夹角和由像点a和基线B所构成的核面和坐标平面XZ(即左主核面)的夹角相等,由此保证相应光线共处于同一个核面内。,一、相对定向条件方程共面条件方程,证2:单独像对系统,1、连续像对系统的共面条件方程,2、单独像对系统的共面条件方程,S2 在S1x1y1z1中(BX,BY,Bz);a1 在S1x1y1z1中(X,Y,Z);a2 在S2x1y1z1中(X,Y,Z);,S2 在S1XYZ中(B,0,0);a1 在S1XYZ中(X,Y,Z);a2 在S2XYZ中(X,Y,Z);,如何求解相对方位元素,?,?,一、相对定向条件方程共面条件方程,二、共面条件方程线性化,共面条件方程是相对方位元素的非线性函数,需将方程转化为各参数改正数的线性方程。1、连续像对系统将方程改化为:,式中:,设初值为:20,20,20,By0,Bz0,相应的改正数为:d 2=2-20,d2=2-20,d2=2-20,dBy=By-By 0,dBz=Bz-Bz 0,按泰勒级数展开:,关键求出,同理得:,二、共面条件方程线性化,将各偏导数代入:,二、共面条件方程线性化,上式中的常数项:,连续像对系统共面条件方程的一次项近似公式:,这里将 0,代入各系数中:,为三矢量构成的立方体体积。即使Q很小,由于基线一般较长,得出的F值也较大,这样对计算精度是有影响的。为此,通常等式二边同除以dBY的系数,而成为视差条件方程式。,连续像对系统共面条件方程的一次项近似公式:,为了有利于限差比较,将BY、BZ化为角度:,2、单独像对系统对于给定的初值:构成的旋转矩阵计算的像点变换坐标必不能满足共面条件方程。要满足此条件必须在近似值中加入改正数:这些改正数必将引起像点变换坐标产生一改正数:,二、共面条件方程线性化,相当于系统,二次项略去,代入上式,并展开整理得:,二、共面条件方程线性化,三、相对方位元素计算过程,相对定向的布点方案:,1,3,4,2,6,5,1、读入原始数据(x1,y1,x2,y2,f,1,1,1),2、确定相对方位元素初值(给出基线分量 Bx=(x1-x2)m,02=02=02=By0=Bz0=0),3、组误差方程式(利用已知值和近似值,组M和M,计算X,Y,Z和X,Y,Z),4、法化,答解法方程解算相对方位元素改正数(d2,d2,d2,dBy,dBz)和改正值,否,是,结果输出,三、相对方位元素计算过程(连续像对),1、相对定向直接解的数学模型,四、相对定向的直接解,1、相对定向直接解的数学模型,等式两边除以L5,得:,四、相对定向的直接解,2、相对定向直接解的参数解算,(1)的解算,(2)的解算,2、相对定向直接解的参数解算,给定Bx 便可计算,(2)的解算,(3)相对方位元素的解算,2、相对定向直接解的参数解算,(3)相对方位元素的解算,四、相对定向的直接解,注:L5的正负号,(3)相对方位元素的解算,

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