空间后方交会基本原理
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1、 已 学 过 的 主 要 内 容绪 论 摄 影 与 航 空 摄 影第 一 部 分 单 张 航 摄 像 片 的 解 析第 二 部 分 立 体 像 对 的 基 本 知 识第 三 部 分 作 业 基 本 理 论 fcycxc fbybxb)ZsZ(YsY fcycxc fayaxa)ZsZ(XsX 321 321 321 321 已 知XS, YS, ZSfai, bi, ci 若x, y , Z X, Y )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afy )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afx SSS SSS SSS SSS 333 222 333 1
2、11 ?XS, YS, ZSfa i, bi, ci x, yX, Y, Z 已 知XS, YS, ZSfai, bi, ci 若XS, YS, ZSai, bi, ci ? 怎 样 获 得 像 片 的 外 方 位 元 素 ?外 方 位 元 素 则 不 同 , 对 每 张 影 像 都 不 一 样 。 关 键 获 得 ( 恢 复 ) 影 像 的 外 方 位 元 素 的 方 法 很 多 : 一 张 影 像 ; 单 像 空 间 后 方 交 会 两 张 影 像 (一 立 体 像 对 ) ; -相 对 定 向 +绝 对 定 向 多 (甚 至 上 千 )张 影 像 ; 空 中 三 角 测 量 ; 在 摄
3、影 过 程 中 直 接 获 取 。由 于 : 内 方 位 元 素 通 过 检 校 已 知 , 每 张 影 像 都 相同 一 张 影 像 单 像 空 间 后 方 交 会 单 像 空 间 后 方 交 会 概 述 共 线 方 程 的 线 性 化 ( 难 点 ) 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元素 ( 重 点 ) 内 容 安 排 利 用 地 面 控 制 点 及 其 在 片 像 上 的 像 点 , 确 定 一张 像 片 外 方 位 元 素 的 方 法 。一 概 述1、 什 么 叫 单 像 空 间 后 方 交 会a CBcbS (XS、 YS、 ZS)A XZ Y 地 面
4、 控 制 点 (Ground Control Point, GCP) 利 用 地 面 控 制 点 及 其 在 像 片 上 的 像 点 , 确 定 一张 像 片 外 方 位 元 素 的 方 法 。一 概 述1、 什 么 叫 单 像 空 间 后 方 交 会2、 单 像 空 间 后 方 交 会 的 基 本 方 法角 锥 体 法 DZT Y T XTC BAa bc S DZT YT XTC BA a bc S DZT YT XTC BAa bc S利 用 地 面 控 制 点 及 其 在 片 像 上 的 像 点 , 确 定 像片 外 方 位 元 素 的 方 法 。 一 概 述1、 什 么 叫 单 像
5、空 间 后 方 交 会2、 单 像 空 间 后 方 交 会 的 基 本 方 法角 锥 体 法 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素 利 用 地 面 控 制 点 及 其 在 片 像 上 的 像 点 , 确 定 像片 外 方 位 元 素 的 方 法 。一 概 述1、 什 么 叫 单 像 空 间 后 方 交 会2、 单 像 空 间 后 方 交 会 的 基 本 方 法角 锥 体 法 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素 )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afy )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY
6、(b)XX(afx SSS SSS SSS SSS 333 222 333 1113、 单 像 空 间 后 方 交 会 对 控 制 点 的 要 求 至 少 有 的 地 面 控 制 点 一 概 述 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素 )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afy )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afx SSS SSS SSS SSS 333 222 333 111已 知 : , 3i i i i i iX ,Y ,Z , x ,y求 : S S SX ,Y ,Z , , ,通 过 计 算 机 编
7、 程 如 何 实 现 ? 一 方 程 线 性 化 及 应 用2y=a+a x ,? 1 6x ya已 知 : ;求 :0)( 2 yxaaaf令 : 0.)()()( 000 aaafafaf 0)(21()( 0020 0 aaxayxaaaf 0aada 令 : 0)21()( 020 0 daxayxaaaf )21/( 020 0 xayxaada 一 方 程 线 性 化 及 应 用xaay 2 ? 6,1 a yx求 : ;已 知 : )21/( 020 0 xayxaada :任 取 00a 6da 6 00 daaaaada ,由 于 : :取 60a 8.213/36 da 2
8、.300 daaaaada ,由 于 : 2.30取 a 1da 2.200 daaaaada ,由 于 : 取 初 值计 算 改 正 数改 正 数 小 于给 定 限 差输 出 结 果 是 否 一 方 程 线 性 化 及 应 用xaay 2 ? 6,1 a yx求 : ;已 知 : )21/( 020 0 xayxaada 取 初 值计 算 改 正 数改 正 数 小 于给 定 限 差 输 出 结 果 是 否 一 方 程 线 性 化 及 应 用xaay 2 ? .),(),( 2211a yxyx求 : 、已 知 : vdaxayxaa )21( 020 0 0)21( 020 0 daxayx
9、aa vdaqp ii vaA 1 取 初 值计 算 改 正 数改 正 数 小 于给 定 限 差输 出 结 果 是 否 二 共 线 方 程 的 线 性 化 )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afy )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(afx SSS SSS SSS SSS 333 222 333 111 0)()()( )()()( 0)()()( )()()( 333 222 333 111 SSS SSSy SSS SSSx ZZcYYbXXa ZZcYYbXXafyF ZZcYYbXXa ZZcYYbXXafxF ),( ),( SSSy
10、 SSSx ZYXF ZYXF 二 共 线 方 程 的 线 性 化 ),()()()( )()()(),( 000000000000 000000 SSxxx xxx ZYXFFFF ZZZFYYYFXXXFZYXF Sx SSSSSSSSSSSSx ),()()()( )()()(),( 000000000000 000000 SSyy yyy ZYXFFFF ZZZFYYYFXXXFZYXF Syy SSSSSSSSSSSSy , , , , , 0 0 0 0 0 0S S SX Y Z( ) 在 处 泰 勒 级 数 展 开 , 取 一 次 项 二 共 线 方 程 的 线 性 化 ),(
11、)()()( )()()(),( 000000000000 000000 SSxxx xxx ZYXFFFF ZZZFYYYFXXXFZYXF Sx SSSSSSSSSSSSx 令 : 0SSS XXdX 0SSS YYdY 0SSS ZZdZ 0 d 0 d 0 dxSSSx FZYXF ),( 且 : 0000000 ),( xSx FZYXF SS 0000000 xSSSSSSx FdFdFdFdZZFdYYFdXXFF xxxxxx 二 共 线 方 程 的 线 性 化 0000000 xSSSSSSx FdFdFdFdZZFdYYFdXXFF xxxxxx 0)()()( )()()
12、( 0)()()( )()()( 333 222 333 111 SSS SSSy SSS SSSx ZZcYYbXXa ZZcYYbXXafyF ZZcYYbXXa ZZcYYbXXafxF 0000000 yyyySSySSySSyy FdFdFdFdZZFdYYFdXXFF 二 共 线 方 程 的 线 性 化所 以 0000000 xSSSSSSx FdFdFdFdZZFdYYFdXXFF xxxxxx 同 理 0000000 yyyySSySSySSyy FdFdFdFdZZFdYYFdXXFF 0 0000000 xSSSSSS FdFdFdFdZZFdYYFdXXF xxxxxx
13、00000000 yyyySSySSySSy FdFdFdFdZZFdYYFdXXF 二 共 线 方 程 的 线 性 化求 偏 导 并 整 理 得 : 0)yy(xdd)fyf(dfxydZsZydYsZf 0)xx(yddfxyd)fxf(dZsZxdXsZf 22 计计 其 中 : )()()( )()()( )()()( 030303 020202 010101 SSS SS SSS ZZcYYbXXaZ ZZcYYbXXaY ZZcYYbXXaX S ZYfy ZXfx计计 旋 转 距 阵 由 000 , 组 成 三 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元
14、素 0)yy(xdd)fyf(dfxydZsZydYsZf 0)xx(yddfxyd)fxf(dZsZxdXsZf 22 计计 1、 基 本 原 理 y2 x2 v)yy(xdd)fyf(dfxydZsZydYsZf v)xx(yddfxyd)fxf(dZsZxdXsZf 计计 三 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素1、 基 本 原 理 ddddZsdYsdXs , ddd dZsZsZsdYsYsYsdXsXsXs , , 三 利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素1、 基 本 原 理 111111 , kkkkkk ddd
15、dZsdYsdXs 1kk1k1kk1k1kk1k 1kk1k1kk1k1kk1k ddd dZsZsZsdYsYsYsdXsXsXs , , 1、 读 入 原 始 数 据( x, y, x0, y0, f, X, Y, Z)2、 确 定 外 方 位 元 素 初 值( , 0= 0= 0=0)0000 HZsnYnYYsnXnXXs , 3、 组 误 差 方 程 式( 利 用 已 知 值 和 近 似 值 , 组 M, 计 算 和 x计 , y计 )ZYX ,4、 法 化 , 答 解 法 方 程解 算 外 方 位 元 素 改 正 数 ( dXs, dYs, dZs, d ,d ,d ) 和 改
16、正 值 1kk1k1kk1k1kk1k 1kk1k1kk1k1kk1k ddd dZsZsZsdYsYsYsdXsXsXs , ,改 正 数 是 否 小 于 给 定 限 差 否是结 果 输 出 概 述共 线 方 程 的 线 性 化利 用 共 线 条 件 方 程 解 算 像 片 的 外 方 位 元 素 本 讲 小 结 1、 什 么 叫 单 像 空 间 后 方 交 会 ? 对 参 加 单 像空 间 后 方 交 会 的 点 有 什 么 要 求 ?2、 单 像 空 间 后 方 交 会 的 计 算 过 程 主 要 有 哪几 步 ?3、 推 导思 考 题 yxxF F 和课 外 编 程 作 业 : 计 算 外 方 位 元 素 。
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