CN104613941B - 一种有竖直基线的地面摄影像片κ、ω角的解析方法 - Google Patents

Abstract

一种有竖直基线的地面摄影像片κ、ω角的解析方法，其特征在于：在地面安置一直立花杆，并对其拍照得到一张像片，像片中花杆上下两端依次编号为1、2两点。已知像主点在像片内的坐标为(u_i ⁰，v_i ⁰)，以及主距f，计算求得像点1、2纠正后的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)。像空间坐标系S‑xyz绕z轴旋转的角度为κ，其旋转矩阵为R_к；绕x轴旋转的角度为ω，其旋转矩阵为R_ω。根据像点1、2纠正后的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，以及旋转矩阵R_κ、R_ω，求得旋转角κ、ω的计算公式。

Description

一种有竖直基线的地面摄影像片κ、ω角的解析方法

一、技术领域

该方法属于近景摄影测量的旋转角计算方法。

二、技术背景

在近景摄影测量中，外方位元素是确定光束在给定物方空间坐标系D-XYZ中位置与朝向的要素。外方位元素共有六个，三个外方位直线元素和三个外方位角元素。三个外方位角元素用以形容光束在物方空间坐标系D-XYZ中的朝向。

像空间坐标系S-xyz经过顺序旋转三个角度得到空间辅助坐标系S-XYZ，其由κ、ω分别为像点在像空间坐标系S-xyz中绕y轴、z轴、x轴的旋转角度。

三、发明内容

一种有竖直基线的地面摄影像片κ、ω角的解析方法，其特征在于：在地面安置一直立花杆，并对其拍照得到一张像片，像片中花杆上下两端依次编号为1、2两点。已知像片内方位元素u_i ⁰，v_i ⁰，f，通过计算获得像点纠正后的坐标(u_i，v_i)(其中i＝1，2)；κ、ω角分别为像点在像空间坐标系S-xyz中绕z轴和x轴的旋转角度。

根据纠正后1、2两点的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，可得到κ角的计算公式为：

根据纠正后1、2两点的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，可得到ω角的计算公式为：

本发明具有以下优点：

①在地面安置直立花杆，通过已知的像片内方位元素，可以求得像片上花杆两端的像点1、2的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)。

②根据同一张像片上两个像点之间的关系，计算求得κ、ω角。

四、附图说明：

下面结合附图和对本方法进一步说明。

图1是像片的内外方位元素示意图。其中D-XYZ为物方空间坐标系，S-xyz为像空间坐标系，S-XYZ为空间辅助坐标系，κ、ω为三个旋转角度，S为摄影中心，f为主距。

图2是像片的平面示意图。其中，O为像主点，其坐标值为(u_i ⁰，v_i ⁰)；1、2为像片上花杆两端所在的像点，其坐标分别为(u₁，v₁)、(u₂，v₂)。

五、具体实施方式：

1、拍摄像片时，首先要准备一支花杆，将其直立在选定的地面上；然后对花杆进行摄影，得到一张像片；

2、对像片中花杆上下两端依次编号为1、2两点。已知像主点在像片内的坐标为(u_i ⁰，v_i ⁰)，以及主距f，计算求得像点1、2纠正后的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)。

3、像空间坐标系S-xyz绕z轴旋转的角度为κ，其旋转矩阵为R_κ；绕x轴旋转的角度为ω，其旋转矩阵为R_ω。根据像点1、2纠正后的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，以及旋转矩阵R_κ、R_ω，计算求得旋转角κ、ω。

Claims (1)

1.一种有竖直基线的地面摄影像片κ、ω角的解析方法，其特征在于：在地面安置一直立花杆，并对其拍照得到一张像片，像片中花杆上下两端依次编号为1、2两点；已知像片内方位元素f，通过计算获得像点纠正后的坐标(u_i，v_i)(其中i＝1，2)；κ、ω角分别为像点在像空间坐标系S-xyz中绕z轴和x轴的旋转角度；

根据纠正后1、2两点的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，可得到κ角的计算公式为：

根据纠正后1、2两点的坐标(u₁，v₁)和(u₂，v₂)，可得到ω角的计算公式为：