武漢大學(xué)攝影測量學(xué).ppt

攝影測量學(xué)第二章,航攝像片的投影關(guān)系,武漢大學(xué) 遙感信息工程學(xué)院 攝影測量教研室,一、航空攝影與航攝像片 二、航攝像片與地形圖的差別 三、中心投影透視變換作圖,主要內(nèi)容,利用安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對地面進(jìn)行攝影,2.1 航空攝影與航攝像片,航空攝影,航攝儀焦距：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,像片主距,長焦距：(主距200mm) 中焦距：(主距100200mm) 短焦距：(主距100mm),F,S,f,像片主距：物鏡后節(jié)點(diǎn)到像平面的距離,像場：物鏡焦面上中央成像清晰的范圍,像場角,常 角：(視場角100。),像場角：像場直徑對物鏡后節(jié)點(diǎn)的夾角,航攝像片為量測像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo) 航攝像片的大小為18cm18cm, 23cm23cm,航攝像片,光學(xué)框標(biāo),機(jī)械框標(biāo),航攝儀在曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面,2.1 航空攝影與航攝像片,航空攝影,攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，偏離鉛垂線的夾角小于30，夾角為像片傾角,豎直攝影,沿航線方向相鄰兩張像片應(yīng)有60%左右的航向重疊，相鄰航線間的像片應(yīng)有30%左右的旁向重疊,2.1 航空攝影與航攝像片,航空攝影,航向重疊度,旁向重疊度,航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離,攝影基線,攝影基線,f為攝影機(jī)主距，H為航高,視攝影像片水平、地面取平均高程時(shí)，像片上的線段 l 與地面上相應(yīng)的水平距L 之比為攝影比例尺,攝影比例尺,測圖比例尺,航攝比例尺分母,測圖比例尺分母,把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來，各張像片的主點(diǎn)連線不在一條直線上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線，稱航線彎曲,航線彎曲度：航線最大彎曲矢量與航線長度之比的百分?jǐn)?shù)。要求航線彎曲度3%,航線彎曲,一張像片上相鄰主點(diǎn)連線與同方向框標(biāo)連線間的夾角。要求像片旋角60,像片旋角過大會減少立體像對的有效范圍,像片旋角,2.2 航攝像片與地形圖,投影方式,投影：用一組假想的直線將物體向幾何面投射 投影射線：投影的直線 投影平面：投影的幾何面,投影射線會聚于一點(diǎn)的投影稱為中心投影,投影中心,投影平面,投影點(diǎn),投影射線,物點(diǎn),正射投影 投影射線與投影平面正交,斜投影 投影射線與投影平面斜交,投影射線平行于某一固定方向的投影的投影稱為平行投影,航攝像片為中心投影，地形圖為正射投影,地形圖的特點(diǎn),1、圖上任意兩點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn) 的水平距離之比為一常數(shù)，等于圖比 例尺 2、圖上任意一點(diǎn)引畫的兩條方向線間的 夾角等于地面上對應(yīng)的水平角,地形起伏引起的像點(diǎn)位移,像片傾斜引起的像點(diǎn)位移,航攝像片的特點(diǎn),當(dāng)像片傾斜、地面起伏時(shí)，地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱像點(diǎn)位移,比 例 尺：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無統(tǒng)一比例尺 表示方法：地圖為線劃圖，航片為影像圖 表示內(nèi)容：地圖需要綜合取舍 幾何差異：航攝像片可組成像對立體觀察,攝影測量的主要任務(wù)之一：把地面按中心投影規(guī)律獲取的攝影比例尺航攝像片轉(zhuǎn)換成以測圖比例尺表示的正射投影地形圖,2.3 透視變換作圖,將空間點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面P上得到一一對應(yīng)的點(diǎn)、線，這種經(jīng)中心投影取得的一一對應(yīng)的投影關(guān)系稱為透視變換,S,J,i,航攝像片中的重要點(diǎn)、線、面,面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es 線：跡線TT 主光線SoO 主垂線SnN 攝影方向線VV 主縱線vv 等角線ScC 主合線hihi 主橫線hoho 等比線hchc,重要的 點(diǎn) 線 面,點(diǎn)：攝影中心S 像主點(diǎn)o 地主點(diǎn)O 像底點(diǎn)n 地底點(diǎn)N 等角點(diǎn)c 地面等角點(diǎn)C 主合點(diǎn)i 主遁點(diǎn)J,重要 點(diǎn)線的數(shù)學(xué)關(guān)系,S,J,i,底點(diǎn)特性 鉛垂線在像平面上的構(gòu)像位于以像底點(diǎn)n為輻射中心的相應(yīng)輻射線上,N,n,重要的 點(diǎn) 線特征,等角點(diǎn)特性 在傾斜像片和水平地面上，由等角點(diǎn)c和C所引出的一對透視對應(yīng)線無方向偏差，保持著方向角相等,C,c,重要的 點(diǎn) 線特征,等比線特性 等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺，不受像片傾斜影響,重要的 點(diǎn) 線特征,已知 E 平面上有 A 點(diǎn)，在像平面上作對應(yīng)的像 a,S,A,作圖步驟： 1）找跡點(diǎn)T1 2）找主合點(diǎn)i 3）連T1i與SA， 交點(diǎn)為a,中心投影作圖,主合點(diǎn),跡點(diǎn),已知 E 平面上有 AB 直線，在像平面上作對應(yīng)的像 ab,S,作圖步驟： 1）找跡點(diǎn)T1 2）找合點(diǎn)i1 3）連T1i1與SA， 交點(diǎn)為a 4）連T1i1與SB， 交點(diǎn)為b 5）a與b 連線,中心投影作圖,主合點(diǎn),跡點(diǎn),T1,已知垂直物面的空間直線 AB，在像平面上作對應(yīng)的像 ab,S,作圖步驟： 1）按E面上點(diǎn)作圖方式確定a 2）找像底點(diǎn)n 3）連接na 4）