航摄像片特殊的点线面课件

第三章：第三章：摄影影测量基量基础知知识 Foundamentals of Photogrammetry1.1.1.1.航空航空航空航空摄摄影影影影2.2.2.2.中心投影的基本知中心投影的基本知中心投影的基本知中心投影的基本知识识3.3.3.3.航航航航摄摄像片上特殊的点、像片上特殊的点、像片上特殊的点、像片上特殊的点、线线、面、面、面、面4.4.4.4.摄摄影影影影测测量常用的坐量常用的坐量常用的坐量常用的坐标标系系系系统统5.5.5.5.摄摄影像片的内、外方位元素影像片的内、外方位元素影像片的内、外方位元素影像片的内、外方位元素6.6.6.6.像点的空像点的空像点的空像点的空间间直角坐直角坐直角坐直角坐标变换标变换与中心投影构像方程与中心投影构像方程与中心投影构像方程与中心投影构像方程7.7.7.7.航航航航摄摄像片上的像点位移像片上的像点位移像片上的像点位移像片上的像点位移精品ZSS航空航空摄影略影略图3.13.1 航空航空摄影影精品摄影比例尺又称影比例尺又称为像片比像片比例尺，其例尺，其严格定格定义为：航：航摄像片上一像片上一线段段为l l的影的影像与地面上相像与地面上相应线段的水段的水平距离平距离L L之比。之比。一、一、摄影比例尺与影比例尺与摄影航高影航高精品 同一航同一航线内，各内，各摄影站影站的高差不得大于的高差不得大于50m50m。f为摄影机主距，影机主距，H为航高航高fH精品测图比比例例尺尺比例尺类型比例尺类型航摄比例尺航摄比例尺测图比例尺测图比例尺大比例尺大比例尺 1:2000 1:3000 1:500 1:4000 1:6000 1:1000 1:8000 1:12000 1:2000 1:5000中比例尺中比例尺 1:150001:20000 1:5000 1:100001:35000 1:10000小比例尺小比例尺 1:200001:30000 1:25000 1:350001:55000 1:50000已知已知摄影航高，确定航高？影航高，确定航高？精品二、空中二、空中摄影影过程：程：准准备按按设计航高、航向呈直航高、航向呈直线飞行行各航各航线间相互平行、一片接一片、一条航相互平行、一片接一片、一条航线接一条航接一条航线摄影影精品精品二、空中二、空中摄影影过程程 摄影的曝光影的曝光过程是程是飞机在机在飞行中瞬行中瞬间完成的，在完成的，在这一曝一曝光光时刻，刻，摄影机物影机物镜所在的所在的空空间位置称位置称为摄摄站点站点站点站点。航航线方向相方向相邻两两摄站点站点间的的空空间距离称距离称为摄摄影基影基影基影基线线，通，通常用常用B B表示。表示。P1S1P2S2BE摄影基线精品三、三、摄影影测量生量生产对摄影影资料的基本要求料的基本要求1、影像的色、影像的色调2、像片重叠、像片重叠3、像片、像片倾角角4、航、航线弯曲弯曲5、像片旋角、像片旋角精品1 1、影像的色、影像的色调（清晰，色清晰，色调一致一致）精品2 2、像片重叠像片重叠 沿航沿航线飞行方向两相行方向两相邻像片上像片上对所所摄地面有一定的重叠影像，地面有一定的重叠影像，这种重叠部分称种重叠部分称为航向重叠航向重叠。两相。两相邻航航带之之间也需要有一定的也需要有一定的影像重叠，影像重叠，这种重叠部分称种重叠部分称为旁向重叠旁向重叠。精品236723682369237023892388238724472448244924502467246624652464精品摄影瞬影瞬间摄影机的影机的主光主光主光主光轴轴近似与地面垂直，偏离近似与地面垂直，偏离铅铅垂垂垂垂线线的的夹角角小于小于小于小于2 2 2 20 0 0 0，不大于，不大于，不大于，不大于3 3 3 30 0 0 0夹角角为像片像片倾角角铅垂线像片SA摄影机主光轴像片竖直直摄影影3 3、像片、像片倾角角精品把一条航把一条航线的航的航摄像片根据地物影像拼接起像片根据地物影像拼接起来，各来，各张像片的像片的主点主点主点主点连线连线不在一条直不在一条直线上，上，而呈而呈现为弯弯曲曲的折弯弯曲曲的折线，称航，称航线弯曲弯曲 航航航航线线弯曲度弯曲度弯曲度弯曲度：航航航航线线最大弯曲矢量最大弯曲矢量与与与与航航线长度度之比之比之比之比的百分数。要求的百分数。要求的百分数。要求的百分数。要求航航航航线线弯曲度弯曲度弯曲度弯曲度3%3%Ll4 4、航、航线弯曲弯曲精品一一张像片上像片上相相相相邻邻主点主点主点主点连线连线与同方向与同方向框框框框标连线标连线间的的夹角。要求像片旋角角。要求像片旋角66660 0 0 0，最大不超，最大不超，最大不超，最大不超过过8 8 8 80 0 0 0。像片旋角过大会减少立体像对的有效范围像像片片旋旋角角o2o15 5、像片旋角、像片旋角精品精品精品精品1、什么是中心投影？、什么是中心投影？2、点、点、线的中心投影是什么？平行的中心投影是什么？平行线的的中心投影是什么中心投影是什么结果？果？精品精品投影射投影射线会聚于一点的投影称会聚于一点的投影称为中心投影投影中心投影中心投影平面投影平面投影射投影射线物点物点3-23-2 中心投影的基本知中心投影的基本知识一、中心投影和正射投影一、中心投影和正射投影 投影点投影点精品正射投影投影射投影射线与投影平与投影平面正交面正交斜投影投影射投影射线与投影平与投影平面斜交面斜交投影射投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影平行投影平行投影平行投影精品航摄像片为中心投影，地形图为正射投影SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影 摄影影测量量的的主主要要任任务之之一一，即即是是把把记录在在中中心心投投影影像像片片上上的的地地面面景景物物转换成成按按图比比例例尺的正射投影地尺的正射投影地图。精品二二 、空、空间点、直点、直线、线段、平行段、平行线的中心投影的中心投影 精品1 1、空、空间点的中心投影点的中心投影 空空间点点的的中中心心投投影影是是一一个个确确定定的的点点。过一一个个物物点点只只能能建建立立一一条条投投射射光光线，在在投投影影平平面面内内也只有一个交点。也只有一个交点。精品2 2、直、直线的中心投影的中心投影 设L L是是与与投投影影面面相相交交的的一一条条空空间直直线，过S S作作直直线L L的的平平行行线，与与P P面面的的交交点点为i i，称称i i是是该直直线上上无无穷远点点的的像像，且且称称i i i i点点点点为为合合合合点点点点。直直线L L与与投投影影面面P P的的交交点点为t t，称称t t t t为为迹迹迹迹点点点点或或或或二二二二重重重重点点点点，则itit直直线L L的的中中心心投投影影或或称称为直直线L L的的像像。因因而而，空空间直直线与投影面相交与投影面相交时，其中心投影，其中心投影为一一线段。段。精品3 3、线段的中心投影段的中心投影 若若直直线L L上上有有线段段ABAB，那那么么，ABAB的的中中心心投投影影也也必必定定在在itit，根根据据中中心心投投影影三三点点共共线的的原原则，由由投投影影中中心心作作直直线SASA、SBSB交交线段段itit得得点点a a、b b，那那么么线段段abab为线段段ABAB的的中心投影。中心投影。精品4 4、平行、平行线的中心投影的中心投影 若若有有一一组平平行行于于L L的的空空间直直线L1L1，L2L2。，显然然这组平平行行线的的无无穷远点点的的构构像像仍仍然然是是投投影影面面上上的的合合合合点点点点i i i i，因因此此，平平行行线组L1L1，L2L2在在投投影影面面P P上上的的中中心心投投影影，乃乃是是以以合合合合点点点点i i i i与与各各平平行行线相相应迹迹迹迹点点点点的的连连线线所所组成成的的辐射射直直线束束it1it1，it2.it.it2.it.精品 已知已知 E E 平面上有平面上有 A 点，在像平面上作点，在像平面上作对应的像的像 aPTTSAT1i作作图步步骤：1）找迹点）找迹点T12）找主合点）找主合点i3）连T1i与与SA，交点交点为a中心投影作图主合点主合点迹点迹点avvE精品EPTTvvVVShihiWhohohchcEsJiNnOoCc3-3 航摄像片上重要点、线、面像片像片倾角角:摄影方向影方向线与主垂与主垂线夹角角（两平面的两平面的夹角角）。）。精品透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面、面o：像主点E EP PT TT Tv vv vV VV VSh hi ih hi iWWhohohohoh hc ch hc cEsEsJ Ji iN Nn nOOo oC Cc cE：水平的地面P：倾斜像片平面投影投影中心中心SoO：摄影机轴（摄影方向）O：地主点精品透视轴：将像片平面扩大与地平面相交的迹线TT称为透视轴E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsJ Ji iN Nn nOOo oC Cc cV VV V航摄像片倾角:两平面的夹角成为像片倾角。透透视轴透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面（、面（续）T TT T精品透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面（、面（续）像底点：铅垂射线SN与像平面 的交点n称为像底点。倾角的平分线与像平面的交点c，称为等角点等角点。在地面上的透视对应点以C表示。等角点：J J地底点：像底点n在地面上的透 视对应点N称为地底点。E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsi iN Nn nOOo oC Cc cV VV VT TT T精品透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面（、面（续）E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsi iN Nn nOOo oC Cc cE EJ J主垂面主垂面：包含摄影机轴SoO的铅垂面W，称为主垂面。主垂面。V VV V主主纵线：主垂面与像平面的交线vv称为主纵线。摄影方向影方向线：主垂面与地平面的交线VV称为摄影方向线摄影方向线主垂面主垂面主主纵线T TT T精品透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面（、面（续）像水平像水平线：在像片上与主纵线vv正交的直线hihi称像水平线。主横主横线：通过像主点o的水平线h0h0称为主横线。等比等比线：通过等角点c的水平线hchc称为。E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsi iN Nn nOOo oC Cc cE EJ JV VV V像水平线主横线等比线T TT T精品透透视变换中的特殊点、中的特殊点、线、面（、面（续）i合面合面：过投影中心S作平行于地面E的平面Es称为合面（或像地平面）。主合点：主合点：合线hihi与主纵线vv的交点i称为主合点。在合线上的其他点，通称合点。主遁点主遁点：过投影中心S在主垂面W内作像平面P的平行线SJSJ，与摄影方向线的交点J称为主遁点。E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsN Nn nOOo oC Cc cE EJ JV VV V合合线：合面Es与像片平面P的交线hihi称为合合线。T TT T主主遁遁点点合面合面合合线主合点主合点精品重要的点重要的点、线、面小面小结地面地面E像片平面像片平面P主垂面主垂面W：合面合面Es：E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsJ Ji iN Nn nOOo oC Cc cV VV VT TT T地面地面E像片平面像片平面P主垂面主垂面W合面合面Es4 4面面：精品i i 摄影中心影中心S S：像主点像主点o o：地主点地主点O O 像底点像底点n n 地底点地底点N N 等角点等角点c c 地面等角点地面等角点C C 主合点主合点i i 主遁点主遁点J J E EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsN Nn nOOo oC Cc cV VV VJ J9 9点：点：重要的点重要的点、线、面小面小结T TT T摄影影中中心心S精品 迹迹线TT(透透视轴)主光主光轴SoO 主垂主垂线SnN 摄影方向影方向线VV 主主纵线vv 等角等角线ScC 主合主合线hihi 主横主横线hoho 等比等比线hchc重要的点重要的点、线、面小面小结i iE EP Pv vv vSh hi ih hi iWWhohohohohchchchcEsEsN Nn nOOo oC Cc cJ JV VV V9 9线：T TT T精品面面：地面地面E E 像片面像片面P P 主垂面主垂面W W 真水平面真水平面E Es s 合面合面线：迹迹线TT TT 主光主光线SoO SoO 主垂主垂线SnN SnN 摄影方向影方向线VVVV 主主纵线vvvv 等角等角线ScCScC 主合主合线h hi ih hi i 主横主横线h ho oh ho o 等比等比线h hc ch hc c重重要要的的点点线面面点点：摄影中心影中心S S 像主点像主点o o 地主点地主点O O 像底点像底点n n 地底点地底点N N 等角点等角点c c 地面等角点地面等角点C C 主合点主合点i i 主遁点主遁点J J 精品重要点线的数学关系EPTTvvVVSWJiNnOoCc精品底点特性底点特性铅垂垂线在像平面在像平面上的构像位于以上的构像位于以像底点像底点n n为辐射射中心的相中心的相应辐射射线上上Nn重重要要的的点点 线特特征征精品底点特性底点特性:铅垂垂线在像平面上在像平面上的构像位于以像底的构像位于以像底点点n n为辐射中心的相射中心的相应辐射射线上上.SA0aa0AnN精品等角点特性等角点特性在在倾斜像片和水斜像片和水平地面上，由等平地面上，由等角点角点c c和和C C所引出所引出的一的一对透透视对应线无方向偏差，无方向偏差，保持着方向角相保持着方向角相等等Cc重重要要的的点点 线特特征征精品等比等比线特性特性 等比等比线的构像比例尺等于水平像片上的的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例影比例尺，不受像片尺，不受像片倾斜影响斜影响重重要要的的点点 线特特征征精品 已知已知 E E 平面上有平面上有 AB 直直线，在像平面上作，在像平面上作对应的像的像 abPTTSi作作图步步骤：1）找迹点）找迹点T12）找合点）找合点i13）连T1i1与与SA，交点交点为a4）连T1i1与与SB，交点交点为b5）a与与b 连线中心投影作图主合点主合点迹点迹点avvEhihiABi1bT1精品 已知垂直物面的空已知垂直物面的空间直直线 AB，在像平面上作，在像平面上作对应的像的像 abPTTSi作作图步步骤：1）按）按E面上点作面上点作图方式确定方式确定a2）找像底点）找像底点n3）连接接na4）na与与SB的交点的交点为b5）a与与b 连线中心投影作图主合点主合点迹点迹点vvEABba精品1、摄影影测量常用坐量常用坐标系有哪些？建立系有哪些？建立这些些坐坐标系要解决什么系要解决什么问题？2、怎、怎样表达（或描述）表达（或描述）摄影瞬影瞬间像片在空像片在空间中的位置和姿中的位置和姿态？精品