【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(cè)量 二、用立體坐標(biāo)量測(cè)儀量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)（左、右像片上） 三、空間后方交會(huì)計(jì)算兩張像片外方位元素 ? ? ? ?2211 , yxyx222222111111,,,??????SSSSSSZYXZYX四、空間前方交會(huì)計(jì)算待定點(diǎn)地面坐標(biāo) 像片控制測(cè)量獲得像控點(diǎn)物方坐標(biāo) 像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè) ， 得 （ x1,y1,x2,y2） i。(x1,y1,x2,y2)j。 單像空間后方交會(huì) ， 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(huì)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(duì)的解析法相對(duì)定向 ? 一、解析法相對(duì)定向的概念 用于描述兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)的參數(shù)稱為相對(duì)定向元素。用解析計(jì)算的方法解求相對(duì)定向元素的過程稱為解析相對(duì)定向從而建立地面立體模型。 相對(duì)定向元素是描述立體像對(duì)中兩張像片的相對(duì)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(duì)于選定的同一個(gè)像空間輔助坐標(biāo)系來討論相對(duì)定向元素。為便于討論，仿照外方位元素的定義，引入 “ 相對(duì)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(duì)方位元素．坐標(biāo)系的選擇通常有兩種形式：連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向坐標(biāo)系和單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定坐標(biāo)系，相應(yīng)的相對(duì)定向元素分為連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素和單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素。 SSS ZYX ,k,?? 1 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對(duì)于左方像片的相對(duì)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(duì)方位元素均為已知值。為簡(jiǎn)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(shí)，左、右像片的相對(duì)方位元素為： 左像片： 右像片： 由于 ，因此，相對(duì)定向需要解求的元素只有 5個(gè)，即 稱為連續(xù)像對(duì)相對(duì)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(duì)相對(duì)定向元素 單獨(dú)像對(duì)相對(duì)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(shí)，左、右像片的相對(duì)方位元素為： 左像片： 右像片： 由于 只影響相對(duì)定向后建立的模型大小，而不影響模型的建立，因此，相對(duì)定向需要解求的元素只有 5個(gè)，即 稱為單獨(dú)像對(duì)相對(duì)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(duì)定向原理 從兩個(gè)攝站對(duì)同一地面攝取一個(gè)立體像對(duì)時(shí)，同名射線對(duì)對(duì)相交于地面點(diǎn)，見下圖，此時(shí)，若保持兩張像片之間相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系不變．將兩張橡片整體移動(dòng)時(shí)，同名射線對(duì)對(duì)相交的特性也不發(fā)生變化。反過來，若完成了相對(duì)定向，恢復(fù)兩張像片的相對(duì)定向元素，就能實(shí)現(xiàn)同名射線對(duì)對(duì)相交，建立相對(duì)立體模型。因此，同名射線對(duì)對(duì)相交是相對(duì)定向的理論基礎(chǔ)。 二、解析法相對(duì)定向的共面條件 如圖所示， 和 為一對(duì)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(duì)對(duì)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(duì)定向的標(biāo)準(zhǔn)，用于解求相對(duì)定向元素。 11aS 22aS?11aS?22aS?B11aS 22aS ?B0)( 2211 ??? ??? aSaSB解析法相對(duì)定向的共面條件 理論基礎(chǔ)：同名射線對(duì)對(duì)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(duì)定向元素的關(guān)系式 1. 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素解求式 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向是以左像片為基礎(chǔ)，求出右像片相對(duì)于左像片的五個(gè)相對(duì)定向元素。 2. 單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素解求式 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向是以 左像片 為基準(zhǔn)，求出右像片相對(duì)于左像片的 5個(gè)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(shí)，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(duì)于 像空間輔助坐標(biāo)系 的三個(gè)角元素的 函數(shù)．由于 只涉及模型比例尺，相對(duì)定向中可給予定值，因此，只有5個(gè)相對(duì)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(jí)數(shù)展開，取到一次項(xiàng)，使之線性化。 F0為用未知數(shù) (相對(duì)定向元素）的 近似值 及給定的 bu代入計(jì)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(duì)上式分別對(duì) 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(gè)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