摄影测量学上

1、1摄影测量学 主讲： 沙从术沙从术23第一章第一章 绪论绪论 一一 、什么是摄影测量？什么是摄影测量？(传统定义）传统定义） 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录4像片地形图5第一章第一章 绪论绪论 一一 、什么是摄影测量？（什么是摄影测量？（1988年年ISPRS在日本京在日本京都第都第16届大会上定义）届大会上定义） 乃是对非接触式传感器系统获得的影 像及其数字表达进行记录量测和解译，从而获得自然物体 和环境的可靠信息的一门科学和技术。 内容包括 : 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录6各种类型各种类型传感器传感器被摄物体被摄物体影像影像通过量测和通过量测和解译过程解译过程自

2、然物体及其环境的可靠信息自然物体及其环境的可靠信息DEMDLGDRGDOM7P31 摄影经纬仪8RC30 框幅式航摄仪9ADS40 数字航摄仪10111213二二 、摄影测量能做什么？（主要任务）摄影测量能做什么？（主要任务） 摄影测量目前的是： 1.测制各种比例尺的地形图和专题图； 2.建立地形数据库； 3.为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础 数据； 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录14三、摄影测量有什么优点和特点？三、摄影测量有什么优点和特点？ 1.影像记录目标信息客观、逼真、丰富； 2.测绘作业无需接触目标本身，不受现场条件限制； 3.可测绘动态目

3、标和复杂形态目标； 4.影像信息可永久保存、重复量测使用；第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录15四四、摄影测量的分类摄影测量的分类 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录航天航天摄影测量摄影测量航空航空摄影测量摄影测量地面地面摄影测量摄影测量近景近景摄影测量摄影测量显微显微摄影测量摄影测量地地 形形摄影测量摄影测量非地形非地形摄影测量摄影测量模拟模拟摄影测量摄影测量解析解析摄影测量摄影测量数字数字摄影测量摄影测量按距离远近按距离远近按按 用用 途途按处理手段按处理手段161.1.按摄影距离分为按摄影距离分为: : (1)航空摄影测量

4、为摄影测量生产、科研、教学的主流； 成图比例尺可覆盖1：5百1：5万； 是测绘1：5百1：5千地形图的重要方法， 是测绘1：1万1：5万地形图的主要方法； 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录17 （2）航天摄影测量 用卫星遥感影像测绘地形图或专题图，或快速提 取所需空间信息；成图比例尺已从1：5万1：100 万提高到1：5千左右（甚至1：1000左右），在一 定 条件下已可替代部分航空摄影测量； 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录18 （3）地面摄影测量 一般用于山区的工程勘察和补测航摄漏洞； （4）近景摄影测量* 一般用于拍摄距

5、离300米（或100米）的 非地形目标测绘. （5）显微摄影测量 * 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录19 2. 2.按用途分为按用途分为: : （1）地形摄影测量 是摄影测量的主要任务，服务于国家基础 地理信息需求，并广泛应用于城建、环保、 规划、农林、水利、电力、交通、地矿等 众多部门或行业。 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录20 与用经纬仪现场测绘方法相比，摄影测量 测绘地形有以下： a.作业速度快，成图周期短； b.内业作业为主，劳动强度低； c.较大范围成图时省经费 d.成图精度均匀 e.可生产影像测绘产品 第一章第

6、一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录21 （2）非地形摄影测量 是摄影测量的一个分支学科。其主要研究利 用影像确定非地形目标物的形状、大小及空间 位置等，广泛应用于工业制造、建筑工程、生物 医学及考古、变形观测、公安侦破、事故勘察、 弹道测量、爆破、矿山工程等领域。 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录22 3. 3.按影像信息处理的技术手段分为按影像信息处理的技术手段分为: : （1）模拟摄影测量 （2）解析摄影测量 （3）数字摄影测量第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录23五、五、 摄影测量与遥感的关系摄影测

7、量与遥感的关系 1.1.共同之处共同之处 摄影测量学作为一个成熟的学科，已有一百五 十年左右的发展史了。遥感作为现代高科技只有三 四十年左右的发展史。但两者科技内容（理论基础， 技术手段，生产设备，应用目的等）已趋于一致， 共同发展形成影像信息科学。 第一章第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录24 2.2.差异之处差异之处 以航空摄影成像为主 以测绘大比例尺地形图为主 以影像几何信息的处理为主 以提供区域基础地理信息服务为主 以卫星传感器成像为主 （具有宏观特性，光谱特征，时相特征） 以编制中小比例尺专题图为主 以影像物理信息的处理为主 以各行业、部门专业应用为主第一章

8、第一章 绪论绪论 11 摄影测量的定义和任务返回目录返回目录25遥感平台高度目的、用途其它航天飞机240350km不定期地球观测、空间实验 无线电探空仪100m100km各种调查（气象等） 超高度喷气机1000012000m侦察、大范围调查 中低高度飞机5008000m各种调查、航空摄影测量 飞艇5003000m空中侦察、各种调查 直升机1002000m各种调查、航空摄影测量 无线遥探飞机500m以下各种调查、航空摄影测量飞机、直升机牵引飞机50500m各种调查、航空摄影测量牵引滑翔机系留气球800m 以下各种调查 索道1040m遗址调查 吊车550m地面实况调查 地面测量车030m地面实况调

9、查车载升降台2627282930正射影像图正射影像图三峡正射影象图：三条航带三峡正射影象图：三条航带 、175175张航空影像张航空影像31三峡景观图：三条航带三峡景观图：三条航带 、175175张航空影像张航空影像三维景观图三维景观图3233发展发展阶段阶段 时间时间（进入生产）（进入生产） 作业作业方式方式 典型典型生产设备生产设备 生产生产成果成果 模拟摄影测量模拟摄影测量解析摄影测量解析摄影测量数字摄影测量数字摄影测量 二十世纪初二十世纪初7070年年代代 二十世纪二十世纪7070年至年至今今二十世纪二十世纪9090年年 至今至今机械辅助测绘机械辅助测绘 计算机辅助测绘计算机辅助测绘自

10、动化测绘自动化测绘 模拟立体测图仪模拟立体测图仪解析立体测图仪解析立体测图仪数字摄影测量系统数字摄影测量系统 模拟产品模拟产品模拟模拟/ /数字数字产品产品数字产品数字产品 第一章第一章 绪论绪论1-2 摄影测量学的发展阶段返回目录返回目录3435光光 学学像像 片片光学机械光学机械测图仪器测图仪器人工建立立人工建立立体模型体模型人工量测人工量测和解译和解译机械绘图机械绘图图解线划地图图解线划地图像片影像地图像片影像地图利用光学利用光学/ /机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/ /多个投多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比影器模

11、拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图单片测图分工法测图综合法测图36光学纠正仪SEG-1HJ-2437Wild A10 模拟立体测图仪3839光光 学学像像 片片解解 析析测图仪器测图仪器计算机建立计算机建立立体模型立体模型人工量测人工量测和解译和解译自动记录自动记录数字线划地图数字线划地图数字高程模型数字高程模型像片影像地图像片影像地图以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物

12、体的形状、大小、位置、方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学解析空三解析测图仪数控正射仪4041德国德国Zeiss厂厂C-100型解析测图仪型解析测图仪42瑞士瑞士Kern厂厂DSR-1型解析测图仪型解析测图仪43瑞士瑞士WILD厂厂OR-1型数控正射投影仪型数控正射投影仪44德国德国Zeiss厂厂Z-2型数控正射投影仪型数控正射投影仪4546数数 字字影影 像像数字测量摄数字测量摄影系统影系统自动建立自动建立立体模型立体模型自动量测自动量测和解译和解译自动记录自动记录数字线划地

13、图数字线划地图数字高程模型数字高程模型数字影像地图数字影像地图数数 据据 库库基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/ /数字化影像数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品计算机技术数字图像处理影像匹配模式识别473-D mouseCrystal eyesVirtuoZo 数字摄影测量系统48JX-4A数字摄影测量工作站49发展阶段发展阶段原始资料原始资料投影方式投影方

14、式仪器仪器操作方式操作方式产品产品模拟模拟摄影测量摄影测量像片像片物理投影物理投影模拟测图仪模拟测图仪手工操作手工操作模拟产品模拟产品解析解析摄影测量摄影测量像片像片数字投影数字投影解析测图仪解析测图仪机助机助作业员操作作业员操作模拟产品模拟产品数字产品数字产品数字数字摄影测量摄影测量数字化影像数字化影像数字影像数字影像数字投影数字投影计算机计算机自动化操作自动化操作+作业员干预作业员干预数字产品数字产品模拟产品模拟产品摄影测量三个发展阶段的特点50 目前看来影像信息科学是由摄影测量学、遥感、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、专家系统、空间技术和传感器技术等相结合的一个边缘

15、学科。是基于影像认识世界和改造世界的途径。 第一章第一章 绪论绪论 1-3影像信息科学的组成返回目录返回目录51影像信息科学的组成与相互关系返回目录返回目录52二、目前一些相关新专业的出现：二、目前一些相关新专业的出现： 航测、制图与GIS相结合 GeoinformaticsGeoinformatics(ITC) 空间科学、电子科学、地球科学与计算机科学等相结 合 遥感科学与技术 第一章第一章 绪论绪论 1-3影像信息科学的组成返回目录返回目录53教材教材王佩军，徐亚明编著，摄影测量学，武汉大学出版社王佩军，徐亚明编著，摄影测量学，武汉大学出版社参考书参考书1 1、李德仁、李德仁 等编，基础摄

16、影测量学，测绘出版社等编，基础摄影测量学，测绘出版社2 2、李德仁，郑肇葆、李德仁，郑肇葆 编著，解析摄影测量学，测绘出版社编著，解析摄影测量学，测绘出版社3 3、钱曾波、钱曾波 编，解析空中三角测量基础，测绘出版社编，解析空中三角测量基础，测绘出版社4 4、袁修孝、袁修孝 著，著，GPSGPS辅助空中三角测量原理及应用，测绘出版社辅助空中三角测量原理及应用，测绘出版社5 5、张剑清，潘励，王树根、张剑清，潘励，王树根 编著，摄影测量学，武汉大学出版社编著，摄影测量学，武汉大学出版社54第二章第二章 影像获取与摄影测量的基础知识影像获取与摄影测量的基础知识 一、摄影原理一、摄影原理（摄影的诞生

17、与发展） 二、摄影机二、摄影机 2-1 摄影原理与摄影机摄影物镜摄影物镜A AB Ba ab镜箱镜箱暗箱暗箱返回目录返回目录55 1 1、摄影物镜、摄影物镜 相机上由凸透镜或凹凸透镜组合成的精 密光学成像系统。 1、利用单个透镜逐次成像 2、利用透镜组的“等效透镜”成像 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录56 2 2、物镜的成像公式、物镜的成像公式 高斯成像公式： 牛顿成像公式：Fd11D12FxX 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录573 3、物镜的光圈和光圈号数、物镜的光圈和光圈号数 控制物镜进光面积的可变光阑。 1、调节物镜使用面积 作用 （ ；d-有效孔径） 2、控制焦面光

18、通量 3、调节成像景深2)2(dA 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录58 光圈号数k： K以 为公比成等比级数排列并标刻在物镜外框上 （1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22） 4 4、摄影机快门、摄影机快门 控制曝光时间的装置。 作用 1、控制曝光时间 2、与光圈配合控制曝光量 快门从开启到关闭所经历的时间。 t以1/2为公比成等比级数排列，标刻在物镜外框（1，1/2,1/4，1/8，1/15，1/30，1/60，1/125,1/250) dFk 2 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录595 5、曝光量、曝光量H H与与K,tK,t的关系的关系 感

19、光材料所受辐射光量的多少。 （ ; ;E-E-焦面照度；焦面照度； ） 设对同一景物拍摄二次，分别使用 和 ， 为了得到相同的正确曝光量H（对某种感光材料，正 确曝光量H为定值），则TEHACE11,tk22,tk212221122211KKEEtttEtEH 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录60 可见，当快门速度放慢为原来的n倍（即改变n档）只要，光圈号数增大为原来的 倍（亦即n档），则， 曝光量保持不变（对t加快，k减小也成立）。例：已知 胶卷在晴天阳光下获得正确曝光量的 参考方式是K=16,t=1/125秒,则 都能获得正确的曝光量 2n021GB2501116012250018

20、tktktk 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录61 6 6、拍摄景深、拍摄景深 物方能够清晰成像的一段物距 景深 显然，当D ,K ,F DFKDFDFDKDFDFD22222124221)()(2KDFFDKDDDF 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录62景深返回目录返回目录63 三、摄影机简介三、摄影机简介 1 1、普通摄影机、普通摄影机 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录64 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录65 2 2、量测用摄影机、量测用摄影机 航空摄影机 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录6667像幅尺寸:18mm18mm，23mm23mm,23m

21、m23mm68RC30RC30航空摄影机航空摄影机返回目录返回目录69近景摄影机近景摄影机WILD P32WILD P32返回目录返回目录70近景摄影机近景摄影机WILD P32WILD P32返回目录返回目录71 航空摄影机特性航空摄影机特性： 物镜成像分解力高 物镜成像畸变差小 （1）光学特性 物镜透光率高 光学影像反差大 焦面照度均匀 （2）焦面上设置有框标 （3）有胶片压平系统 （4）像距为定值（主距） （5）有减震装置 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录72 （6） 有影像位移补偿装置 （7） 抗温差、抗过载 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录73 什么是框标？什么是框标

22、？ 设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定 的光学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立 像方坐标系。框标的形式有 2-1 摄影原理与摄影机返回目录返回目录74返回目录返回目录75返回目录返回目录76 一、航空摄影一、航空摄影 2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录77787980航空摄影过程返回目录返回目录81激光扫描范围激光扫描范围图像像幅图像像幅机载数码成像系统8283返回目录返回目录84返回目录返回目录85返回目录返回目录86返回目录返回目录87返回目录返回目录882-2 航空摄影及其基本要求比例尺类别比例尺类别航摄比例尺航摄比例尺成图比例尺成图比例尺大比例尺大比例尺1:20

23、00 1:30001:2000 1:30001 1： 500 500 1:4000 1:60001:4000 1:60001 1：1 0001 0001:8000 1:1200 1:8000 1:1200 1 1：2 0002 0001:5 0001:5 000中比例尺中比例尺1:15 000 1:20 000(1:15 000 1:20 000(像幅像幅 23 23* *23) 23) 1:10 000 1:25 0001:10 000 1:25 0001:25 000 1:35 000(1:25 000 1:35 000(像幅像幅 23 232323）1:10 0001:10 000小比例

24、尺小比例尺1:20 000 1:30 0001:20 000 1:30 0001:25 0001:25 0001:35 000 1:55 0001:35 000 1:55 0001:50 0001:50 000返回目录返回目录89 三、航空摄影的基本要求三、航空摄影的基本要求 1 1、航摄倾角、航摄倾角 摄影主光轴与铅垂方向的夹 角 。 03要求2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录902 2、摄影比例尺、摄影比例尺 HHmmHHmmHfm%5%51即要求（理想情况）2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录即：91 3 3、像片的重叠度、像片的重叠度 拍摄景区相邻两张像片时要有一定的

25、重叠度，重叠部分占整张像片的比例。 要求 航向重叠度 旁向重叠度 )3015(15)6560(53000.000000.000yxpp2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录92像片重叠度返回目录返回目录93 可得 式中 l 像幅边长 b 像片基线长度 B 摄影基线长度%100%100%100%lblLBLLXPXXXxlPmBx%)1(2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录94 4 4、航线弯曲度、航线弯曲度 航线两端像片的像主点间的直线距离l与偏离该直线最远的像主点到直线的距离 之比 00003%100%RLR要求2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录95 5 5、像片旋转

26、角、像片旋转角 相邻 两张像片的像主点连线 与像幅沿航线方向的两 框标连线间的夹角。06k要求2-2 航空摄影及其基本要求返回目录返回目录96返回目录返回目录97返回目录返回目录98返回目录返回目录99返回目录返回目录10023 1.中心投影：投射线会聚于一点的投影称为中心投影。 投影平面投影射线投影点投影中心1012.平行投影：投射线相互平行的投影为平行投影。正摄投影斜投影1023 .双心投影：两个投影中心和两个投影平面当作一个 整体，对同一个物体进行投影。1034 .透视变换：将平面上的点、线作中心投影，在投影平面P上，得到一一对应的点、线，这种经中心投影取得的一一投影关系，成为透视变换。

27、EPNnTTvv(V)(V)CcOoShihiWhohohchcEsJi1045.透视变换中的重要点、线、面面：地面E、像片面P、主垂面W、真水平面Es线：基本方向线VV、主纵线vv、主光轴SoO、主垂线SnN、等角线ScC、合线hihi、主横线hoho、等比线hchc、迹线TT点：摄影中心S、像主点o、地主点O、像底点n、地底点N、 等角点c、 地面等角点C、主合点i、主遁点J sin2sin2HiVSJHtgCNHtgONfciSictgfoitgfoctgfon1056.透视变换中重要的点、线特性底点的特性：铅垂线在像面上的构像位于以点n为辐射中心的相应辐射线上106 7.等角点的特性：

28、在倾斜像片和水平地面上，由等角点c 和C所引出的一对透视对应线无方向偏 差，保持着方向角相等1078.等比线的特性：等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，不受像片倾斜影像。10823 像片影像误差及其处理 摄影机物镜构像畸变 引起光学影像系统性误差的因素 感光材料变形 大气折光 地球曲率 一、一、 物镜构像畸变差及其改正物镜构像畸变差及其改正 畸变差以对称性的径向畸变差为主，可表示为： 式中 为径向畸变差系数（通常由厂家提供) 52310rkrkrkr 、210kkk22yxr返回目录返回目录109 由r引起的像点坐标改正式为: )()(4221042210rkrkrkyyrkrkrk

29、xxra(x,y)y 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录110 二、感光材料变形误差及其改正二、感光材料变形误差及其改正 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录111 感光材料变形引起的像点坐标变换关系可表示为： 式中 像点坐标量测值（有变形误差） 像点坐标正确值（无变形误差） 变换系数 （双线性变换）43214321yxbybxbbyyxayaxaaxyx 、yx 、421baa 、 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录112 变形误差改正过程： 获取相应框标点在像平面坐标系获取相应框标点在像平面坐标系o oxyxy中的中的鉴定坐标鉴定坐标 niyxi3,2,1,)(、量测

30、四个以上框标点的像点坐标量测四个以上框标点的像点坐标 由坐标变换式列误差方程，平差解得变换系数由坐标变换式列误差方程，平差解得变换系数41 ba将任一像点的坐标量测值将任一像点的坐标量测值 代入坐标变换式算得正确值代入坐标变换式算得正确值 )(yx、)(yx、niyxi 3,2,1,)(、 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录113 三三、大气折光误差及其改正大气折光误差及其改正 frfrfr)1 (22 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录114 式中折光引起的像点径向改正值 （折光差角） 大气折射率 光线入射角 由 引起的像点坐标改正式为： rrrydyrrxdxr22yxrH

31、HHftginnnnrHnn ,Hi 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录115 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录116式中 地球表面弯曲引起的像点径向改正值 ； f主距 R 地球曲率半径； H航高 由r引起的像点坐标改正值为：最后 得各项系统误差改正后的像点坐标：322rRfHrr22yxrrryrrxyxyxdyyyydxxxx 23 像片影像误差及其处理返回目录返回目录117 一、像平面上的坐标系一、像平面上的坐标系 原点：框标连线交点P 1 1、框标坐标系、框标坐标系( (p-p- ) ) 轴：航向框标连线方向 轴：旁像框标连线方向 ppyx2-4 摄影测量常用坐标系统

32、pxpy返回目录返回目录118 2 2、像平面坐标系、像平面坐标系 （O-O-xyxy） 原点：像主点o x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴 a(x,y)a(x,y) 2-4 摄影测量常用坐标系统返回目录返回目录119二二 、像空间坐标系、像空间坐标系（ S-xyz ） 原点：投影中心S x、y轴：分别平行于o-xy的坐标轴 z轴：主光轴方向（os方向为正） a a（x,y,-fx,y,-f） 2-4 摄影测量常用坐标系统返回目录返回目录120三、像空间辅助坐标系三、像空间辅助坐标系（ S-XYZ ） 原点：投影中心S X、Y、Z轴：分别平行于地面摄影坐标系的坐标轴 a a（XaXa, ,Y

33、aYa, ,ZaZa） S-XYZ也可根据需要设置（过渡性坐标系统） 2-4 摄影测量常用坐标系统返回目录返回目录121四、地面摄影测量坐标系（四、地面摄影测量坐标系（D-X,Y,ZD-X,Y,Z） 原点：测区地面某点D X 轴：大致平行航线方向 Y 轴：与X轴正交 Z 轴：铅垂向上 A(X,Y,Z)A(X,Y,Z) 附和右手直角坐标系规则 2-4 摄影测量常用坐标系统返回目录返回目录122 五、地面测量坐标系（五、地面测量坐标系（T TXtYtZtXtYtZt） （大地坐标系，国家高程基准） 附和左手直角系规则 A A（XtXt，YtYt，ZtZt） 2-4 摄影测量常用坐标系统返回目录返回

34、目录123摄影测量坐标系统返回目录返回目录124 一、像片一、像片( (摄影机摄影机) )的的 内方位元素内方位元素 确定投影中心（物镜后节点）相对于像平面位置关系的参数。具体包括三个: 像主点O在框标坐标系中坐标（x 0 0 , y 0 0） 主距 f f 内方位元素可以通过对摄影机内方位元素可以通过对摄影机检测得到，检测得到， （x 0 0 , y 0 0）通常通常是一个微小值。是一个微小值。25像片的内、外方位元素返回目录返回目录125 二、像片（摄影机）的外方位元素二、像片（摄影机）的外方位元素 确定摄影瞬间像片在空间坐标系中 位置和姿态的参数。 三个 具体包括六个三个 25像片的内、

35、外方位元素返回目录返回目录126二、像片（摄影机）的外方位元素二、像片（摄影机）的外方位元素 1 1、三个线元素、三个线元素: : 摄影瞬间投影中心S在空间坐标系中坐标(Xs，Ys，Zs) 2 2、三个角元素、三个角元素 摄影瞬间像片在空间坐标系中的姿态角（二个角度确定主光轴方位，另一个角度确定像片在像平面内的方位） 25像片的内、外方位元素返回目录返回目录127像片外方位元素(转角系统)返回目录返回目录128（1） 以以y(v)y(v)为主轴的为主轴的转角系统转角系统 航向倾角（绕y轴转） 旁向倾角（绕x轴转） 像片旋角（绕 轴转） 绕Y轴转 绕X轴转 绕Z轴转SXYZ SXYZ SXYZ

36、S xyz Z25像片的内、外方位元素返回目录返回目录129（2） 以以x(u)x(u)为主轴的为主轴的转角系统转角系统 航向倾角 旁向倾角 像片旋角 25像片的内、外方位元素返回目录返回目录130（3 3）以）以Z(w)Z(w)为主轴的为主轴的 转角系统转角系统方位角A（绕 轴转）像片倾角 （绕 轴转）像片转角 （绕 转） 绕Z转A 绕XA转 绕 转SXYZ SXAYAZA SxyzAAAAZYXS AXAZAZZ25像片的内、外方位元素返回目录返回目录131返回目录返回目录132一、像点的平面坐标变换一、像点的平面坐标变换 = R CosSinyxyxyxSinCos26 像点在不同坐标系

37、中的变换返回目录返回目录133二、像点的空间坐标变换二、像点的空间坐标变换 a（Xa,Ya,Za） S-XYZ中 a (x,y,-f) s-xyz中 1 1、 系统系统 SXYZ SXYZ SXYZ sxyz R旋转矩阵 ；a1 c3方向余弦 111Rcba222cbaaaaZYXSinCos0010CosSin0001SinCos0CosSin00SinkCosk0CoskSink100fyxRRRkfyxR333cbaY绕转X绕转Z绕k转26 像点在不同坐标系中的变换返回目录返回目录134 2 2、AA系统系统 SXYZ SXAYAZA SXAYAZA sxyzA角定义顺时针为正旋转矩阵R为正交矩阵，有TRR 1aaaZYX0SinACosA0CosASinA100001SinCos0CosSin00Si