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1、学校代码：11517 学 号： HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业论文毕业论文 题 目 像片的外方位元素解算 学生姓名 专业班级 测绘工程 0842 学 号 系 （部） 土 木 工 程 指导教师（职称） 完成时间 2012 年 5 月 18 日 像片的外方位元素解算 河南工程学院论文版权使用授权书河南工程学院论文版权使用授权书 本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权 保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段 保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本
2、论文全文或者部分的阅览服务； 学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版； 在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于 学术活动。 论文作者签名： 年 月 日 像片的外方位元素解算 河南工程学院毕业设计（论文）原创性声明河南工程学院毕业设计（论文）原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何 他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的 研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论 文原创性声明的法律
3、责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日 像片的外方位元素解算 河南工程学院 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题目题目 像片的外方位元素解算 专业专业 测绘工程 学号学号 姓名姓名 目的及意义、研究方法、研究成果、参考文献等：目的及意义、研究方法、研究成果、参考文献等： 一、一、 目的及意义：目的及意义： （1）确定航空摄影瞬间的摄影中心与像片在地面设定的空间坐标中位置和姿态， 描述这些位置和姿态的参数即外方位元素 （2）依据最小二乘原理，针对三种外方位元素解算方法，从理论上分析外方位 元素的解算方法及过程，同时对其进行精度评定及估算分析 二、二、 基本要求基本要求 （1）利
4、用像片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标及外方位 元素 （2）利用立体像对的内在几何关系，进行相对定向，然后通过绝对定向解求外 方位元素 （3）利用光束法双像解析摄影测量解求外方位元素 三、三、 研究成果研究成果 1 论述三种外方位元素解算方法及过程 2 分析比较各个方法的优缺点及适用范围 3 对各个方法的计算结果进行精度评定及精度分析 四、四、 参考文献参考文献 1王之卓编著.摄影测量原理M.北京：武汉大学出版社，1976. 2黄世德编著.航天摄影测量学M.北京：测绘出版社，1987. 3姚国际等编著.基于宽基线立体影像Harrislaplace特征的最小二乘匹配算法J.中文
5、科技期刊数据库，2011（6）. 像片的外方位元素解算 4张剑清，潘励，王树根编著.摄影测量学M.武汉：武汉大学出版社，2003. 5李德仁，王树根，周月琴编著.摄影测量与遥感概论M.北京：测绘出版社，2001. 6俞浩清编著.摄影与空中摄影学M.北京：测绘出版社，1985. 7李德仁等编著.解析摄影测量学M.北京：测绘出版社，1992. 8李德仁等编著.摄影测量信息处理系统的理论和实践M.北京：测绘出版社；2007. 9靳国旺等编著.基于区域网平差的INSAR基线估计方法J.中文科技期刊数据库， 2011（5）. 11张祖勋，张剑清编著.数字摄影测量学M.武汉：武汉大学出版社，2002. 1
6、0官云兰，程效军，周世健等编著.基于单位四元数的空间后方交会J.测绘学报. 2008（2）. 12王勇,姜挺，江刚武编著.基于单位四元数描述的单像空间后方交会J.测绘科学技 术学报.2007（2）. 13杨化超等编著.利用2维DLT和共线方程分解相机外方位元素J.测绘科学技术学报， 2006（3）. 14T.lindeberg.Scale-space theory:Abasic tool for analysing structures at different scalesJ.Journal of Applied Statistics,1994,（2）. 15K.Mikolajczyk,C.
7、schmid.An affine invariant interest point detectorJ.In European Conference on Computer Vision,2002 完完 成成 期期 限：限：2012.2.6-2012.5.132012.2.6-2012.5.13 指指导导教教师师签签名名： 专业负责人签名：专业负责人签名： 年年 月月 日日 像片的外方位元素解算 目 录 摘 要.I ABSTRACT. 1 绪论1 1.1 研究背景1 1.2 研究目的及意义2 2 外方位元素解算基础2 2.1 方位元素的概念2 2.1.1 内方位元素.3 2.1.2 外方位元素
8、.3 2.2 空间坐标转换式7 2.2.1 空间坐标转换.7 2.2.2 确定方向余弦.8 2.3 共线方程12 2.4 共面方程式14 3 三种外方位元素解算方法15 3.1 单张像片的空间后方交会15 3.1.1 单张像片的空间后方交的概念.15 3.1.2 基本关系式.15 3.1.3 误差方程和法方程.16 3.1.4 计算过程及精度评定.19 3.1.5 空间后方交会的步骤.20 3.2 相对定向-绝对定向解算.20 3.2.1 相对定向的概念.20 3.2.2 解算过程.21 3.2.3 误差方程及法方程解算过程.23 3.3 绝对定向24 3.3.1 概念及定义.24 3.3.2
9、 绝对定向元素的计算.24 3.3.3 解算过程及精度评定.25 像片的外方位元素解算 3.4 光束法解算26 3.4.1 定义及概念.26 3.4.2 解算过程.26 4 三种解算方法的比较分析27 4.1 观测值及控制点的比较27 4.2 依据原理不同28 4.3 精度不同28 4.4 实用范围不同28 4.5 比较的总结28 5 总结与展望29 致谢30 参考文献31 像片的外方位元素解算 像片的外方位元素解算 摘 要 摄影测量的几何处理任务是根据相片上像点的位置确定相应地面点的空间位置，为此， 必须建立物体与相片之间的数学关系，首先必须确定航空摄影瞬间的摄影中心与像片在地面 设定的空间
10、坐标中位置和姿态，描述这些位置和姿态的参数就是像片的方位元素。其中描述 摄影中心与像片之间相关位置的参数称为内方位元素；描述摄影中心和像片在地面坐标系中 的位置和姿态的参数称为外方位元素。 如果我们知道每张像片的六个外方位元素，就能恢复航摄相片与被摄地面之间的相互关 系，重建地面立体模型，利用立体模型提取目标的几何和物理信息，因此如何获取相片的外 方位元素一直是摄影工作探讨的问题。 根据共线条件方程共面方程，通过单张像片后方交会、双向解析的相对定向-绝对定向 以及双向解析的光束法都可以解算像片的外方位元素；本文主要通过三种外方位元素解算方 法及过程，评定精度，以及分析比较各个方法的优缺点及适用
11、范围。 关键词 共线方程 相对定向 绝对定向 光束法 外方位元素 像片的外方位元素解算 THE PICTURE OF A FOREIGN ELEMENT THE SOLUTION ABSTRACT The geometry processing task photogrammetry is according to the point of the photos as determined the spatial position of pastry accordingly，so we must establish objects and photo of the mathematical r
12、elationship between Must first，we decide aerial photography moments of center of photography in the ground and set the pictures in the space coordinates position and posture，This describing the position and posture of the parameter is the azimuth element . Description of center of photography and be
13、tween the parameters of the pictures related position called the inside azimuth element ；Description of center of photography and pictures in earth reference frame of the position and posture of the parameter called a foreign element. If we know that each of the six foreign pictures a elements，we ca
14、n resume photos and aerial photography shown the relationship between the ground，rebuilding the ground the three- dimensional model，Using three-dimensional model of target extraction of geometry and physics information.So how to get the photos of foreign element has been a photographic work issue. A
15、ccording to the conditions of collinearity equations surface equation，through the leaflet pictures resection，two-way analytically relative orientation-absolutely orientation and the analytic method of two-way beam，they can be the solution of a foreign element pictures.This paper mainly through the three foreign a elements and the method for process，precision evaluation，analysis the advantages and disadvantages of each method and applicable scope. KEY WORDS collinearity equations， relative orientation， absolute orientation， beam method，a foreign element 像片的外方位元素解算 1 1 1 绪论绪论 1.1 研究背景 摄影测量学有着
