《（毕业论文）-像片的外方位元素解算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业论文）-像片的外方位元素解算（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学校代码：11517学 号：200808111209HENAN 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 200808111209 系 （部） 土 木 工 程 指导教师（职称） （讲师） 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 200808111209 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、
2、 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
3、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.像片的外方位元素解算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.中文科技期刊数据库，2011（6）.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
4、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，2002.10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 theor
5、y:Abasic tool for analysing structures at different scalesJ.Journal of Applied Statistics,1994,（2）.15K.Mikolajczyk,C.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
6、月 日日像片的外方位元素解算像片的外方位元素解算目 录摘 要.IABSTRACT.1 绪论11.1 研究背景11.2 研究目的及意义22 外方位元素解算基础22.1 方位元素的概念22.1.1 内方位元素.32.1.2 外方位元素.32.2 空间坐标转换式72.2.1 空间坐标转换.72.2.2 确定方向余弦.82.3 共线方程122.4 共面方程式143 三种外方位元素解算方法153.1 单张像片的空间后方交会153.1.1 单张像片的空间后方交的概念.153.1.2 基本关系式.153.1.3 误差方程和法方程.163.1.4 计算过程及精度评定.193.1.5 空间后方交会的步骤.203
7、.2 相对定向-绝对定向解算.203.2.1 相对定向的概念.203.2.2 解算过程.213.2.3 误差方程及法方程解算过程.233.3 绝对定向243.3.1 概念及定义.243.3.2 绝对定向元素的计算.243.3.3 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263.4.1 定义及概念.263.4.2 解算过程.264 三种解算方法的比较分析274.1 观测值及控制点的比较274.2 依据原理不同284.3 精度不同284.4 实用范围不同284.5 比较的总结285 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
8、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
9、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 SOLUTIONABSTRACTIf we know that each of the six foreign pictures a elements，we can resume photos and aerial photography shown the relationship between the
10、 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.According to the conditions of collinearity equations surface equation，throu
11、gh 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，ana
12、lysis 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01 1 绪论绪论1.1 研究背景摄影测量学有着悠久的历史，它是研究利用摄影手段获得被测物体的图像信息，从几何和物理方面进行分析处理，对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。它从模拟摄影测量开始经过解析摄影测量阶段，
13、现已进入数字摄影阶段。随着现代航天技术和电子计算机技术的飞速发展，摄影测量得到了更广泛的应用。数字化测量的发展源于摄影测量的自动化，是摄影测量自动化的必然产物，它是基于摄影测量的基本理论，应用计算机技术从影像提取所摄对象，用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量技术1。进入 21 世纪后，我国的摄影技术也得到了快速发展、高分辨率卫星影像、线阵与面阵航空数据相机、激光探测和测距（Lidar） 、定位与定向系统（Pos）等新一代传感器系统迅速发展与广泛应用，使得摄影测量又迈上了一个新的台阶。随着 Pos 系统的应用，摄影测量的空中三角测量将被代替，激光扫描、Lidar 的出现可以直接获得三维空间，
14、密集的“点云”配合影像可以快速生产正射影像。目前，高分辨率的遥感影像以及其定位参数文件的应用，只要极少量的外业控制点，就能迅速生成正射影像图，它已在城市、土地的变迁、规划中得到愈来愈广泛的应用。航空激光扫描雷达也愈来愈成熟。所有这一切表明，新一代传感器、定位系统的迅速发展以及数字摄影测量工作站的大规模推广，都对摄影测量自身的发展起到极大的促进作用。机载 Pos 系统与数字航天相机集成系统形成现代航天遥感系统，用于直接地理数据获取，设计 IMU 偏心角、偏心分量解算数据模型。机载 Pos 系统直接地理定位利用惯性测量单元 IMU 与数字航天相机紧密固连，结合差分 GPS 技术测定航片的外方位元素
15、，直接反算成像过程实现对地定位。正射影像、数字地面高程模型的应用正在研究中。双介质摄影测量研究不同介质中拍摄的影像，来确定被摄目标的几何特性。西安测绘研究所于 19891996完成了双介质测图软件。高分辨率影像获取地物的类别属性信息，提高了影像信息的效率和精度。2007 年 10 月“嫦娥一号”探测卫星携带 CCD 三维阵列立体相机（TLS） 、激光高度计（LAM）等 8 种有效载荷在西昌卫星发射中心成功发射2。另外，另外在影像处理方面，有基于宽基线立体影像 Harris-laplace 特征的最小二乘匹配算法3、基于区域网平差的 Insar 基线估计算法、基于四元数的空间后方交会全局收敛算法、基于有理多项式系数模数的物方面元最小二乘匹配。摄影测量在国外得到快速，应用也很广泛。DMC 数字航摄仪是德国 IMAGINGG 公司研制开发的，它基于面阵 CCD 技术，将最新的传感器技术与最新的摄影测量与遥感影像处理技术相融合，由多个光学机械部分装成的高精度测量型数字航摄仪器；美国于 1972 年 7 月发射世界地球观测卫星，推动了卫星遥感的飞跃发展；2001 年 10 月美国数字全球公司成功发射了常
