CN106225773A - 一种摄影相机焦距及灭点的测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一利摄影相机焦距及灭点的测算方法。该发明是摄影相机为测量工具，根据摄影测量要求，在测量之前进行摄影相机焦距检校，并根据测量目标自动测算理论灭点及分辨力灭点，为单片摄影测量工作提供便利。

Description

一种摄影相机焦距及灭点的测算方法

一、技术领域

本发明涉及一种摄影测量测算相机焦距及灭点的方法，特别是应用在摄影相机单片正直摄影中。

二、技术背景

从国内外发展现状来看，摄影测量技术已被应用在了各行各业之中，其解算模型和方法也是多种多样。到目前为止，摄影测量应用解算模型大部分都是基于像对观测建立的同名像点解算，而摄影测量单片解算一直以来就是个难以突破的难题。目前单片正直摄影测量无法广泛应用主要存在问题如下：

1、摄影相机检测焦距步骤繁琐，且检测场建立成本极高，此外，不能做到每次测量之前均进行相机焦距检测；

2、由于没有考虑摄影距离，单片正直摄影所获取的像片中，远方景物过小，甚至小于一个像素，无法进行解算，只能浪费时间重新测量；

三、发明内容

为了能够克服使用单片正直摄影测量前检校过程中存在的不足和局限，以最快速、高效的方法进行摄影测量，本发明提供了一种摄影相机焦距及灭点的测算方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)在单片正直摄影测量之前，需要在前方一定位置放置中间有十字丝的20cmx20cm标志牌，进行摄影相机焦距检校；

(2)利用摄影相机单片正直摄影标志点，根据测算方法自动解算出理论灭点，再根据目标物的高度自动测算出分辨力灭点。

本项发明具有以下优点：

①利用此摄影相机焦距检校的方法，容易携带，架设简单，能够随时随地进行摄影相机焦距检测，方便了工作人员；

②摄影测量之前，进行理论灭点和分辨力灭点检测，避免所照目标物无法解算，提高了工作效率；

③能够快速进行摄影测量检校，提高了单片正直摄影的可靠性。

四、附图说明：

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1为摄影相机焦距检校示意图；图2为摄影相机自动测算分辨力灭点及理论灭点的示意图；

五、具体实施方式：

一种摄影相机焦距及灭点的测算方法，其特征是：在摄影测量中，摄影光轴到达某一点之后，当所成的像无法分辨时，这一点即理论灭点，当所成的像小于像元误差时，这一点即分辨力灭点，解算具体步骤如下：

(1)摄影相机包括CCD镜头和EDM测距装置，在前方竖立20cmx20cm的标志牌，标志

牌中间有十字丝，安置摄影相机，单片正直摄影拍摄标志牌，分别测出中心点1的距离D₁和水平方向边界点2的距离D₂，利用数学模型(其中，中心点1坐标(X₁，Y₁，Z₁)，在像平面中坐标为(u₁，v₁)，f为焦距)和数学模型②X₁ ²+Y₁ ²+Z₁ ²＝D₁ ²，可以得到数学模型同理根据边界点2可以得到数学模型(其中，边界点2坐标(X₂，Y₂，Z₂)，在像平面中坐标为(u₂，v₂))，中心点1和边界点2在同水平面上，根据数学模型③和数学模型④可以得到

(2)用摄影相机单片正直摄影标志点A，并测出摄影中心到点A距离为D_a，根据数学模型③可以得到数学模型(其中，点A坐标(X_a，Y_a，Z_a)，在像平面中坐标为(u_a，v_a)，f为焦距)；假设标志点A的高度为h，无数个类似点A的点组成光轴， 可以获得数学模型每个点A高度均为h，因此，点A在物方空间坐标中下方h处的点A’的坐标为(X_a，Y_a，Z_a-h)，在像平面中坐标为(u_a，v_a’)，根据摄影测量原理可以获得数学模型因此，同理，无数个类似点A’的点也可以组成光轴，可以获得数学模型根据数学模型⑥和数学模型⑧可以获得两条光轴交点(u₀，v₀)及(X₀，Y₀，Z_a)即理论灭点，因此，根据摄影测量原理可以获得数学模型 因此，设分辨力灭点B坐标(X_b，Y_b，Z_b)，Z_b＝Z_a，在像平面中坐标为(u_b，v_b)，满足数学模型⑥，点B在物方空间坐标中下方h处的点B’的坐标为(X_b，Y_b，Z_b-h)，在像平面中坐标为(u_b，v_b’)，满足数学模型⑧；分辨力灭点即成的像BB’小于像元误差，v_b’-v_b≤m(其中，m为一个像元像素大小)，因此，根据摄影测量原理可以获得数学模型因此， 。

Claims (1)

1.一种摄影相机焦距及灭点的测算方法，其特征是：在摄影测量中，摄影光轴到达某一点之后，当所成的像无法分辨时，这一点即理论灭点，当所成的像小于像元误差时，这一点即分辨力灭点，解算具体步骤如下：

(1)摄影相机包括CCD镜头和EDM测距装置，在前方竖立20cmx20cm的标志牌，标志牌中间有十字丝，安置摄影相机，单片正直摄影拍摄标志牌，分别测出中心点1的距离D₁和水平方向边界点2的距离D₂，利用数学模型(其中，中心点1坐标(X₁，Y₁，Z₁)，在像平面中坐标为(u₁，v₁)，f为焦距)和数学模型②X₁ ²+Y₁ ²+Z₁ ²＝D₁ ²，可以得到数学模型同理根据边界点2可以得到数学模型 (其中，边界点2坐标(X₂，Y₂，Z₂)，在像平面中坐标为(u₂，v₂))，中心点1和边界点2在同水平面上，根据数学模型③和数学模型④可以得到

(2)用摄影相机单片正直摄影标志点A，并测出摄影中心到点A距离为D_a，根据数学模型③可以得到数学模型(其中，点A坐标(X_a，Y_a，Z_a)，在像平面中坐标为(u_a，v_a)，f为焦距)；假设标志点A的高度为h，无数个类似点A的点组成光轴，可以获得数学模型每个点A高度均为h，因此，点A在物方空间坐标中下方h处的点A’的坐标为(X_a，Y_a，Z_a-h)，在像平面中坐标为(u_a，v_a’)，根据摄影测量原理可以获得数学模型因此，同理，无数个类似点A’的点也可以组成光轴，可以获得数学模型根据数学模型⑥和数学模型⑧可以获得两条光轴交点(u₀，v₀)及(X₀，Y₀，Z_a)即理论灭点，因此，根据摄影测量原理可以获得数学模型 因此，设分辨力灭点B坐标(X_b，Y_b，Z_b)，Z_b＝Z_a，在像平面中坐标为(u_b，v_b)，满足数学模型⑥，点B在物方 空间坐标中下方h处的点B’的坐标为(X_b，Y_b，Z_b-h)，在像平面中坐标为(u_b，v_b’)，满足数学模型⑧；分辨力灭点即成的像BB’小于像元误差，v_b’-v_b≤m(其中，m为一个像元像素大小)，因此，根据摄影测量原理可以获得数学模型因此，。