【文章內(nèi)容簡介】 Y N v Y N v YZ N w Z N w Z? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?2211 2 2 11121 2 2 1uwuwB w B uNu w u wB w B uNu w u w??????三、雙像解析的空間后方與前交方法 一、野外像片控制測量 二、用立體坐標(biāo)量測儀量測像點(diǎn)坐標(biāo)（左、右像片上） 三、空間后方交會計算兩張像片外方位元素 ? ? ? ?2211 , yxyx222222111111,,,??????SSSSSSZYXZYX四、空間前方交會計算待定點(diǎn)地面坐標(biāo) 像片控制測量獲得像控點(diǎn)物方坐標(biāo) 像點(diǎn)坐標(biāo)量測 ， 得 （ x1,y1,x2,y2） i。(x1,y1,x2,y2)j。 單像空間后方交會 ， 分別得左右像片的外方位元素 s 1 s 1 s 1 1 1 1x , y , z , , ,? ? ?雙像空間前方交會得待定點(diǎn)物方坐標(biāo) （ X,Y,Z） j s 2 s 2 s 2 2 2 2x , y , z , , ,? ? ?單像空間后交 +雙像空間前交作業(yè)流程 3|),( ?iZYX i 立體像對的解析法相對定向 ? 一、解析法相對定向的概念 用于描述兩張像片相對位置和姿態(tài)的參數(shù)稱為相對定向元素。用解析計算的方法解求相對定向元素的過程稱為解析相對定向從而建立地面立體模型。 相對定向元素是描述立體像對中兩張像片的相對位置和姿態(tài)關(guān)系的元素，因此，可以把兩張像片各自相對于選定的同一個像空間輔助坐標(biāo)系來討論相對定向元素。為便于討論，仿照外方位元素的定義，引入 “ 相對方位元素 ’ 概念將像片在選定的像空間輔助坐標(biāo)系中的位置（攝影中心 S的坐標(biāo)，用 表示 ，和姿態(tài)（像片的姿態(tài)角，用 表示）定義為像片的相對方位元素．坐標(biāo)系的選擇通常有兩種形式：連續(xù)像對相對定向坐標(biāo)系和單獨(dú)像對相對定坐標(biāo)系，相應(yīng)的相對定向元素分為連續(xù)像對相對定向元素和單獨(dú)像對相對定向元素。 SSS ZYX ,k,?? 1 連續(xù)像對相對定向元素 連續(xù)像對相對定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對于左方像片的相對方位元素、選定像空間輔助坐標(biāo)系 S1— U1V1W1使得左像片在 S1—U1V1W1中的相對方位元素均為已知值。為簡便討論，以左像片的像空間坐標(biāo)系作為像空間輔助坐標(biāo)系．如下圖。此時，左、右像片的相對方位元素為： 左像片： 右像片： 由于 ，因此，相對定向需要解求的元素只有 5個，即 稱為連續(xù)像對相對定向元素。 0,0,0,0,0,0 111111 ?????? kZYX SSS ??1 1 1 2 2 2, , , , ,S u S v S wX b Y b Z b k??? ? ?ub, , , ,vwb b k??2 單獨(dú)像對相對定向元素 單獨(dú)像對相對定向是以攝影基線作為像空間輔助坐標(biāo)系的 X軸，以左攝影中心 S1為原點(diǎn)，左像片主光軸與攝影基線 B組成的主核面為 UZ平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系 S1－ U1V1W1。此時，左、右像片的相對方位元素為： 左像片： 右像片： 由于 只影響相對定向后建立的模型大小，而不影響模型的建立，因此，相對定向需要解求的元素只有 5個，即 稱為單獨(dú)像對相對定向元素。 111111 ,0,0,0,0 kZYX SSS ???? ??1 1 1 2 2 2, 0 , 0 , , ,S u S v S wX b Y b Z b k??? ? ? ? ?ub22211 , k????二、解析法相對定向原理 從兩個攝站對同一地面攝取一個立體像對時，同名射線對對相交于地面點(diǎn)，見下圖，此時，若保持兩張像片之間相對位置和姿態(tài)關(guān)系不變．將兩張橡片整體移動時，同名射線對對相交的特性也不發(fā)生變化。反過來，若完成了相對定向，恢復(fù)兩張像片的相對定向元素，就能實(shí)現(xiàn)同名射線對對相交，建立相對立體模型。因此，同名射線對對相交是相對定向的理論基礎(chǔ)。 二、解析法相對定向的共面條件 如圖所示， 和 為一對同名射線。其矢量用 和 表示，攝影基線矢量用 表示。同名射線對對相交，表明射線 位于同一平面內(nèi)，亦即三矢量共面。根據(jù)矢量代數(shù)，三矢量共面，它們的混合積等于零，即 上式即為共面條件方程，其值為零的條件是完成相對定向的標(biāo)準(zhǔn)，用于解求相對定向元素。 11aS 22aS?11aS?22aS?B11aS 22aS ?B0)( 2211 ??? ??? aSaSB解析法相對定向的共面條件 理論基礎(chǔ)：同名射線對對相交 共面條件 ? ? 02211 ??? aSaSB?改成坐標(biāo)形式為： 1 1 12 2 20u v wb b bF u v wu v w?? 1 1 2 21 1 2 212u x u xv R y v R yw f w f? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?其中： 三、解求相對定向元素的關(guān)系式 1. 連續(xù)像對相對定向元素解求式 連續(xù)像對相對定向是以左像片為基礎(chǔ)，求出右像片相對于左像片的五個相對定向元素。 2. 單獨(dú)像對相對定向元素解求式 連續(xù)像對相對定向是以 左像片 為基準(zhǔn)，求出右像片相對于左像片的 5個定向元素，即 以左像片的像空間坐標(biāo)系作為像空間輔助坐標(biāo)系，記為 S1— U1V1W1，過右攝影中心作另一像空間輔助坐標(biāo)系 S2— U2V2W2 ，兩者的相應(yīng)坐標(biāo)軸相互 平行 。此時，a1,a2在各自的像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為 ：（ u1,v1, w1 ）和（ u2 ,v2 ,w2 ） ,S2在 S1— U1V1W1 中的坐標(biāo)為 , 則上述共面條件方程式可以用坐標(biāo)表示為； , , , ,vwb b k??,u v wb b b1 2 21 2 21211u u xv v R ywxywff? ? ? ? ? ?? ? ??????? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??????? ??? ? ? ??1 1 12 2 20u v wb b bu v wu v wF ?? 其中， R是 右像片 相對于 像空間輔助坐標(biāo)系 的三個角元素的 函數(shù)．由于 只涉及模型比例尺，相對定向中可給予定值，因此，只有5個相對定向元素 為未知值。 , k??ub, , , ,vwb b k??W2 W1 V2 U2 V1 U1 1 1 12 2 20u v wb b bF u v wu v w??11111uxvywf? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?22222uxv R ywf? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?B s1 s2 bw bv bu ? ? tgtgc o sv u uuwub b bbbb?????????為了統(tǒng)一，將 bv,bw也化為用角度表示，由圖可知 進(jìn)而，共面條件方程變?yōu)椋? 上式是非線性函數(shù)，按照泰勒級數(shù)展開，取到一次項(xiàng)，使之線性化。 F0為用未知數(shù) (相對定向元素）的 近似值 及給定的 bu代入計算出的。 0 0F F F F FF d d d d dF kk? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 210u v wub b bF u v w b u v wu v w u v w??? ? ?要求出上式中的偏導(dǎo)數(shù)，必須先求得偏導(dǎo)數(shù) 因推導(dǎo)過程只考慮一次項(xiàng)，所以坐標(biāo)變換矩陣可以用旋轉(zhuǎn)矩陣的小值一次項(xiàng)來表示： 對上式分別對 求導(dǎo)數(shù)，得： 2 2 2 2, , , .. .. .. ,u v w wk? ? ?? ? ? ?? ? ? ?2 2 2, k??22220 0 10 0 01 0 0uxvywf??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?22220 0 00 0 10 1 0uxvywf?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?22220 1 01 0 0000uxvykwf?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 22 2 2111uxyf??? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?由上式則可以求得各個偏導(dǎo)數(shù)： 1 1 1 1 1 122 2 2 2222110uuFb u v w b u v wu v w f x? ? ? ?????????? ? ????1 1 1 1 1 122 2 2 2222110uuFb u v w b u v wu v w