武漢大學攝影測量學.ppt

攝影測量學第二章,航攝像片的投影關系,武漢大學 遙感信息工程學院 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,主要內容,利用安裝在航攝飛機上的航攝儀從空中一定角度對地面進行攝影,2.1 航空攝影與航攝像片,航空攝影,航攝儀焦距：物鏡節(jié)點到焦點的距離,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)點的夾角,航攝像片為量測像片，有光學框標和機械框標 航攝像片的大小為18cm18cm, 23cm23cm,航攝像片,光學框標,機械框標,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有60%左右的航向重疊，相鄰航線間的像片應有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,航向相鄰兩個攝影站間的距離,攝影基線,攝影基線,f為攝影機主距，H為航高,視攝影像片水平、地面取平均高程時，像片上的線段 l 與地面上相應的水平距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地物影像拼接起來，各張像片的主點連線不在一條直線上，而呈現為彎彎曲曲的折線，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數。要求航線彎曲度3%,航線彎曲,一張像片上相鄰主點連線與同方向框標連線間的夾角。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的投影稱為中心投影,投影中心,投影平面,投影點,投影射線,物點,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,1、圖上任意兩點間的距離與相應地面點 的水平距離之比為一常數，等于圖比 例尺 2、圖上任意一點引畫的兩條方向線間的 夾角等于地面上對應的水平角,地形起伏引起的像點位移,像片傾斜引起的像點位移,航攝像片的特點,當像片傾斜、地面起伏時，地面點在航攝像片上構像相對于理想情況下的構像所產生的位置差異稱像點位移,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、線作中心投影，在投影平面P上得到一一對應的點、線，這種經中心投影取得的一一對應的投影關系稱為透視變換,S,J,i,航攝像片中的重要點、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 線 面,點：攝影中心S 像主點o 地主點O 像底點n 地底點N 等角點c 地面等角點C 主合點i 主遁點J,重要 點線的數學關系,S,J,i,底點特性 鉛垂線在像平面上的構像位于以像底點n為輻射中心的相應輻射線上,N,n,重要的 點 線特征,等角點特性 在傾斜像片和水平地面上，由等角點c和C所引出的一對透視對應線無方向偏差，保持著方向角相等,C,c,重要的 點 線特征,等比線特性 等比線的構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 線特征,已知 E 平面上有 A 點，在像平面上作對應的像 a,S,A,作圖步驟： 1）找跡點T1 2）找主合點i 3）連T1i與SA， 交點為a,中心投影作圖,主合點,跡點,已知 E 平面上有 AB 直線，在像平面上作對應的像 ab,S,作圖步驟： 1）找跡點T1 2）找合點i1 3）連T1i1與SA， 交點為a 4）連T1i1與SB， 交點為b 5）a與b 連線,中心投影作圖,主合點,跡點,T1,已知垂直物面的空間直線 AB，在像平面上作對應的像 ab,S,作圖步驟： 1）按E面上點作圖方式確定a 2）找像底點n 3）連接na 4）