武汉大学摄影测量学.ppt

摄影测量学 第二章 航摄像片的投影关系 武汉大学遥感信息工程学院摄影测量教研室 一 航空摄影与航摄像片二 航摄像片与地形图的差别三 中心投影透视变换作图 主要内容 利用安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面进行摄影 2 1航空摄影与航摄像片 航空摄影 航摄仪焦距 物镜节点到焦点的距离 像片主距 长焦距 主距 200mm 中焦距 主距 100 200mm 短焦距 主距 100mm F S f 像片主距 物镜后节点到像平面的距离 像场 物镜焦面上中央成像清晰的范围 像场角 常角 视场角100 像场角 像场直径对物镜后节点的夹角 航摄像片为量测像片 有光学框标和机械框标航摄像片的大小为18cm 18cm 23cm 23cm 航摄像片 光学框标 机械框标 航摄仪在曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面 2 1航空摄影与航摄像片 航空摄影 摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直 偏离铅垂线的夹角小于30 夹角为像片倾角 竖直摄影 沿航线方向相邻两张像片应有60 左右的航向重叠 相邻航线间的像片应有30 左右的旁向重叠 2 1航空摄影与航摄像片 航空摄影 航向重叠度 旁向重叠度 航向相邻两个摄影站间的距离 摄影基线 摄影基线 f为摄影机主距 H为航高 视摄影像片水平 地面取平均高程时 像片上的线段l与地面上相应的水平距L之比为摄影比例尺 摄影比例尺 测图比例尺 航摄比例尺分母 测图比例尺分母 把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来 各张像片的主点连线不在一条直线上 而呈现为弯弯曲曲的折线 称航线弯曲 航线弯曲度 航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数 要求航线弯曲度 3 航线弯曲 一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角 要求像片旋角 60 像片旋角过大会减少立体像对的有效范围 像片旋角 2 2航摄像片与地形图 投影方式 投影 用一组假想的直线将物体向几何面投射投影射线 投影的直线投影平面 投影的几何面 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影 投影中心 投影平面 投影点 投影射线 物点 正射投影投影射线与投影平面正交 斜投影投影射线与投影平面斜交 投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影 航摄像片为中心投影 地形图为正射投影 地形图的特点 1 图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数 等于图比例尺2 图上任意一点引画的两条方向线间的夹角等于地面上对应的水平角 地形起伏引起的像点位移 像片倾斜引起的像点位移 航摄像片的特点 当像片倾斜 地面起伏时 地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异称像点位移 比例尺 地图有统一比例尺 航片无统一比例尺表示方法 地图为线划图 航片为影像图表示内容 地图需要综合取舍几何差异 航摄像片可组成像对立体观察 摄影测量的主要任务之一 把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图 2 3透视变换作图 将空间点 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对应的投影关系称为透视变换 S J i 航摄像片中的重要点 线 面 面 地面E像片面P主垂面W真水平面Es线 迹线TT主光线SoO主垂线SnN摄影方向线VV主纵线vv等角线ScC主合线hihi主横线hoho等比线hchc 重要的点线面 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 重要点线的数学关系 S J i 底点特性铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上 N n 重要的点线特征 等角点特性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 C c 重要的点线特征 等比线特性等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺 不受像片倾斜影响 重要的点线特征 已知E平面上有A点 在像平面上作对应的像a S A 作图步骤 1 找迹点T12 找主合点i3 连T1i与SA 交点为a 中心投影作图 主合点 迹点 已知E平面上有AB直线 在像平面上作对应的像ab S 作图步骤 1 找迹点T12 找合点i13 连T1i1与SA 交点为a4 连T1i1与SB 交点为b5 a与b连线 中心投影作图 主合点 迹点 T1 已知垂直物面的空间直线AB 在像平面上作对应的像ab S 作图步骤 1 按E面上点作图方式确定a2 找像底点n3 连接na4 na与SB的交点为b5 a与b连线 中心投影作图 主合点 迹点 本讲参考资料 教材张剑清 潘励 王树根编著 摄影测量学 武汉大学出版社 参考书金为铣 杨先宏等编著 摄影测量学 武汉大学出版社