航空攝影機(jī)的物鏡焦距與像片主距近似相等像片主距-課件

攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)《攝影測(cè)量學(xué)》（上）第二章武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院攝影測(cè)量教研室

攝影測(cè)量基礎(chǔ)知1一、航空攝影與航攝像片的一般介紹二、航攝像片與地形圖的差別三、物理因素引起的像片影像誤差及處理四、中心投影透視變換作圖主要內(nèi)容一、航空攝影與航攝像片的一般介紹主要內(nèi)容2安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面物體進(jìn)行攝影，飛行航線一般為東西方向，要求航線相鄰兩張像片應(yīng)有60%左右的重疊度，相鄰航線的像片應(yīng)有30%左右的重疊度,航攝機(jī)在攝影曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面。一、航空攝影與航攝像片的一般介紹1、航空攝影安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面物體進(jìn)行攝影，飛3航向重疊度：航線相鄰兩張像片的重疊度123Lxpx航向重疊度：航線相鄰兩張像片的重疊度123Lxpx4旁向重疊度：相鄰航線像片的重疊度?-1Ⅱ-1Lypy旁向重疊度：相鄰航線像片的重疊度?-1Ⅱ-1Lypy5豎直攝影：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。A攝影機(jī)主光軸鉛垂線A為像片傾角豎直攝影：攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，偏離鉛垂6航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。航攝像片的大小為18cmx18cm,23cmx23cm,30cmx30cm。2航攝像片航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。2航攝像片7光學(xué)框標(biāo)機(jī)械框標(biāo)光學(xué)框標(biāo)機(jī)械框標(biāo)8攝影基線：航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離P1S1P2S2SES:攝影基線攝影基線：航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離P1S1P2S2SES:9航空攝影機(jī)的物鏡焦距與像片主距近似相等。。像片主距：物鏡節(jié)點(diǎn)到像平面的距離。攝影機(jī)焦距：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離航空攝影機(jī)的物鏡焦距與像片主距近似相等。。像片主距：物鏡節(jié)點(diǎn)103攝影比例尺：航攝像片上一線段為l與地面上相應(yīng)線段的水平距L之比。f為攝影機(jī)主距，H為航高攝影像片當(dāng)作水像片，地面取平均高程時(shí)，這時(shí)像片上的一段l與地面上相應(yīng)的水平距L之比為攝影比例尺。aASEPfH3攝影比例尺：航攝像片上一線段為l與地面上相應(yīng)線段的水平距L11航攝比例尺與成圖比例尺mb：為航攝比例尺分母mk：為成圖比例尺分母mk1萬(wàn)5萬(wàn)10萬(wàn)mb2萬(wàn)3萬(wàn)4.5萬(wàn)6.7萬(wàn)6.3萬(wàn)9.4萬(wàn)測(cè)繪小比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺大于測(cè)圖比例尺測(cè)繪中比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺略大或接近測(cè)圖比例尺測(cè)繪大比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺小于測(cè)圖比例尺航攝比例尺與成圖比例尺mb：為航攝比例尺分母mk：為成124航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來(lái)，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(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)。要求航線彎曲度不得大于3%。Ll4航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來(lái)，各張像135像片旋角：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。要求旋片角不得大于60像片旋角過(guò)大會(huì)減少立體像對(duì)的有效范圍a1a25像片旋角：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。146像對(duì)：航向相鄰兩張像片組成一個(gè)像對(duì)理想像對(duì)：相鄰兩像片水平、攝影基線水平組成的像對(duì)正直像對(duì)：相鄰兩像片水平、攝影基線不水平組成的像對(duì)豎直像對(duì)：相鄰兩像片不嚴(yán)格水平、攝影基線不水平組成的像對(duì)p1S1Ep2S2p1S1P2S2E理想像對(duì)正直像對(duì)6像對(duì)：航向相鄰兩張像片組成一個(gè)像對(duì)p1S1Ep2S2p1S157同名光線、同名像點(diǎn)、核線、核面核面同名核線同名像點(diǎn)攝影基線l1AS1p1l2p2S27同名光線、同名像點(diǎn)、核線、核面核面同名核線同名像點(diǎn)攝影基線16核面：攝影基線與同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條同名光線組成的面核線：核面與左右像片面的交線為同名核線同名像點(diǎn)：同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)左右攝影中心在左右像片上構(gòu)成的像點(diǎn)稱為同名像點(diǎn)同名光線：同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條光線稱同名光線核面：攝影基線與同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條同名光線組成的面171投影方式的不同：地形圖為正攝投影，航攝像片為中心投影二、航攝像片與地形圖的區(qū)別AaBbCcSBbAaCc正攝投影中心投影1投影方式的不同：地形圖為正攝投影，航攝像片為中心投影二、航182航片存在兩項(xiàng)誤差：像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，地形起伏引起的像點(diǎn)位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa02航片存在兩項(xiàng)誤差：像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，地形起伏引起的像193比例尺的不同：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一比例尺4表示方法的不同：地圖為線劃圖，航片為影像圖5表示內(nèi)容的不同：地圖需要綜合取舍6幾何上的不同：可組成像對(duì)立體觀察3比例尺的不同：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一比例尺201攝影機(jī)物鏡畸變對(duì)像片影像的影響三、物理因素引起的像片影像的誤差處理0、1、2、3為物鏡畸變差改正系數(shù)，r為畸變差，x、y分別為像點(diǎn)坐標(biāo)該正值1攝影機(jī)物鏡畸變對(duì)像片影像的影響三、物理因素引起的像片影像212攝影感光材料變形的影響Lx,Ly為框標(biāo)之間距離的正確值lx,ly為框標(biāo)之間距離的量測(cè)值X’,y’為像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)值X,y為像點(diǎn)坐標(biāo)的改正后的值2攝影感光材料變形的影響Lx,Ly為框標(biāo)之間距離的正確值22x’,y’為量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)x,y為正確像點(diǎn)坐標(biāo)212431243x’,y’為量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)212431243233大氣折光的影響r：為大氣折光引起的像點(diǎn)改正數(shù)r：為像點(diǎn)半徑rf：為折光差角3大氣折光的影響r：為大氣折光引起244地球曲率對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)的影響r：為地球彎曲引起的像點(diǎn)改正數(shù)r：為像點(diǎn)半徑x,y分別為像點(diǎn)改正值R:為地球曲率半徑4地球曲率對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)的影響r：為地球彎曲引起的像點(diǎn)25四、中心投影透視變換成圖1中心投影：投射線會(huì)聚于一點(diǎn)的投影稱為中心投影。

投影平面投影射線投影點(diǎn)投影中心四、中心投影透視變換成圖1中心投影：投射線會(huì)聚于一點(diǎn)的投影262平行投影：投射線相互平行的投影為平行投影。正攝投影斜投影2平行投影：投射線相互平行的投影為平行投影。正攝投影斜投影273

雙心投影：兩個(gè)投影中心和兩個(gè)投影平面當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)同一個(gè)物體進(jìn)行投影。3雙心投影：兩個(gè)投影中心和兩個(gè)投影平面當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)284透視變換：將平面上的點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面P上，得到一一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線，這種經(jīng)中心投影取得的一一投影關(guān)系，成為透視變換。EPNnTTvv(V)(V)CcOoShihiWhohohchcEsJi4透視變換：將平面上的點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面P上，得295透視變換中的重要點(diǎn)、線、面面：地面E、像片面P、主垂面W、真水平面Es線：基本方向線VV、主縱線vv、主光軸SoO、主垂線SnN、等角線ScC、合線hihi、主橫線hoho、等比線hchc、跡線TT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

5透視變換中的重要點(diǎn)、線、面306透視變換中重要的點(diǎn)、線特性底點(diǎn)的特性：鉛垂線在像面上的構(gòu)像位于以點(diǎn)n為輻射中心的相應(yīng)輻射線上6透視變換中重要的點(diǎn)、線特性底點(diǎn)的特性：鉛垂線在像面上的構(gòu)像31等角點(diǎn)的特性：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(duì)透視對(duì)應(yīng)線無(wú)方向偏差，保持著方向角相等等角點(diǎn)的特性：在傾斜像片和水平地面上，由等角點(diǎn)c328等比線的特性：等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺，不受像片傾斜影像。8等比線的特性：等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例33中心投影構(gòu)圖

已知E平面上有A點(diǎn)，在像平面上作對(duì)應(yīng)的像aPvvTTSAT1iaE1）找跡點(diǎn)2）找主合點(diǎn)i3）連T1i與SA，交點(diǎn)為a跡點(diǎn)主合點(diǎn)中心投影構(gòu)圖已知E平面上有A點(diǎn)，在像平面上作對(duì)應(yīng)的像aPv34已知E平面上有AB直線，在像平面上作對(duì)應(yīng)的像abEVVSPhihii1iT1TTaABb1）找跡點(diǎn)2）找主合點(diǎn)i13）連T1i1與SA,交點(diǎn)為a，連T1i1與SB，交點(diǎn)為bvv已知E平面上有AB直線，在像平面上作對(duì)應(yīng)的像abEVVSPh35垂直物面的空間點(diǎn)、直線成像的作圖SBAT1ibnavvvvTTEP1）在E面上的垂足點(diǎn)B，按E面上點(diǎn)的作圖方式確定b2）連接nb3）nb與SA的交點(diǎn)為a4）ab為垂直E面上直線AB的像ab垂直物面的空間點(diǎn)、直線成像的作圖SBAT1ibnavvvvT36本講參考資料教材張劍清，潘勵(lì)，王樹(shù)根編著，《攝影測(cè)量學(xué)》，武漢大學(xué)出版社參考書(shū)1、金為銑，楊先宏等編，《攝影測(cè)量學(xué)》，武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社2、嚴(yán)烈編，《攝影測(cè)量基礎(chǔ)》（補(bǔ)充講義），武漢大學(xué)本講參考資料教材參考書(shū)37

攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)《攝影測(cè)量學(xué)》（上）第二章武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院攝影測(cè)量教研室

攝影測(cè)量基礎(chǔ)知38一、航空攝影與航攝像片的一般介紹二、航攝像片與地形圖的差別三、物理因素引起的像片影像誤差及處理四、中心投影透視變換作圖主要內(nèi)容一、航空攝影與航攝像片的一般介紹主要內(nèi)容39安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面物體進(jìn)行攝影，飛行航線一般為東西方向，要求航線相鄰兩張像片應(yīng)有60%左右的重疊度，相鄰航線的像片應(yīng)有30%左右的重疊度,航攝機(jī)在攝影曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面。一、航空攝影與航攝像片的一般介紹1、航空攝影安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面物體進(jìn)行攝影，飛40航向重疊度：航線相鄰兩張像片的重疊度123Lxpx航向重疊度：航線相鄰兩張像片的重疊度123Lxpx41旁向重疊度：相鄰航線像片的重疊度?-1Ⅱ-1Lypy旁向重疊度：相鄰航線像片的重疊度?-1Ⅱ-1Lypy42豎直攝影：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。A攝影機(jī)主光軸鉛垂線A為像片傾角豎直攝影：攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，偏離鉛垂43航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。航攝像片的大小為18cmx18cm,23cmx23cm,30cmx30cm。2航攝像片航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。2航攝像片44光學(xué)框標(biāo)機(jī)械框標(biāo)光學(xué)框標(biāo)機(jī)械框標(biāo)45攝影基線：航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離P1S1P2S2SES:攝影基線攝影基線：航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離P1S1P2S2SES:46航空攝影機(jī)的物鏡焦距與像片主距近似相等。。像片主距：物鏡節(jié)點(diǎn)到像平面的距離。攝影機(jī)焦距：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離航空攝影機(jī)的物鏡焦距與像片主距近似相等。。像片主距：物鏡節(jié)點(diǎn)473攝影比例尺：航攝像片上一線段為l與地面上相應(yīng)線段的水平距L之比。f為攝影機(jī)主距，H為航高攝影像片當(dāng)作水像片，地面取平均高程時(shí)，這時(shí)像片上的一段l與地面上相應(yīng)的水平距L之比為攝影比例尺。aASEPfH3攝影比例尺：航攝像片上一線段為l與地面上相應(yīng)線段的水平距L48航攝比例尺與成圖比例尺mb：為航攝比例尺分母mk：為成圖比例尺分母mk1萬(wàn)5萬(wàn)10萬(wàn)mb2萬(wàn)3萬(wàn)4.5萬(wàn)6.7萬(wàn)6.3萬(wàn)9.4萬(wàn)測(cè)繪小比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺大于測(cè)圖比例尺測(cè)繪中比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺略大或接近測(cè)圖比例尺測(cè)繪大比例尺地形圖時(shí)，航攝比例尺小于測(cè)圖比例尺航攝比例尺與成圖比例尺mb：為航攝比例尺分母mk：為成494航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來(lái)，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(zhǎng)度之比的百分?jǐn)?shù)。要求航線彎曲度不得大于3%。Ll4航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來(lái)，各張像505像片旋角：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。要求旋片角不得大于60像片旋角過(guò)大會(huì)減少立體像對(duì)的有效范圍a1a25像片旋角：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。516像對(duì)：航向相鄰兩張像片組成一個(gè)像對(duì)理想像對(duì)：相鄰兩像片水平、攝影基線水平組成的像對(duì)正直像對(duì)：相鄰兩像片水平、攝影基線不水平組成的像對(duì)豎直像對(duì)：相鄰兩像片不嚴(yán)格水平、攝影基線不水平組成的像對(duì)p1S1Ep2S2p1S1P2S2E理想像對(duì)正直像對(duì)6像對(duì)：航向相鄰兩張像片組成一個(gè)像對(duì)p1S1Ep2S2p1S527同名光線、同名像點(diǎn)、核線、核面核面同名核線同名像點(diǎn)攝影基線l1AS1p1l2p2S27同名光線、同名像點(diǎn)、核線、核面核面同名核線同名像點(diǎn)攝影基線53核面：攝影基線與同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條同名光線組成的面核線：核面與左右像片面的交線為同名核線同名像點(diǎn)：同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)左右攝影中心在左右像片上構(gòu)成的像點(diǎn)稱為同名像點(diǎn)同名光線：同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條光線稱同名光線核面：攝影基線與同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條同名光線組成的面541投影方式的不同：地形圖為正攝投影，航攝像片為中心投影二、航攝像片與地形圖的區(qū)別AaBbCcSBbAaCc正攝投影中心投影1投影方式的不同：地形圖為正攝投影，航攝像片為中心投影二、航552航片存在兩項(xiàng)誤差：像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，地形起伏引起的像點(diǎn)位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa02航片存在兩項(xiàng)誤差：像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，地形起伏引起的像563比例尺的不同：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一比例尺4表示方法的不同：地圖為線劃圖，航片為影像圖5表示內(nèi)容的不同：地圖需要綜合取舍6幾何上的不同：可組成像對(duì)立體觀察3比例尺的不同：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無(wú)統(tǒng)一比例尺571攝影機(jī)物鏡畸變對(duì)像片影像的影響三、物理因素引起的像片影像的誤差處理0、1、2、3為物鏡畸變差改正系數(shù)，r為畸變差，x、y分別為像點(diǎn)坐標(biāo)該正值1攝影機(jī)物鏡畸變對(duì)像片影像的影響三、物理因素引起的像片影像582攝影感光材料變形的影響Lx,Ly為框標(biāo)之間距離的正確值lx,ly為框標(biāo)之間距離的量測(cè)值X’,y’為像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)值X,y為像點(diǎn)坐標(biāo)的改正后的值2攝影感光材料變形的影響Lx,Ly為框標(biāo)之間距離的正確值59x’,y’為量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)x,y為正確像點(diǎn)坐標(biāo)212431243x’,y’為量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)212431243603大氣折光的影響r：為大氣折光引起的像點(diǎn)改正數(shù)r：為像點(diǎn)半徑rf：為折光差角3大氣折光的影響r：為大氣折光引起614地球曲率對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)的影響r：為地球彎曲引起的像點(diǎn)改正數(shù)r：為像點(diǎn)半徑x,y分別為像點(diǎn)改正值R:為地球曲率半徑4地球曲率對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)的影響r：為地球彎曲引起的像點(diǎn)62四、中心投影透視變換成圖1中心投影：投射線會(huì)聚于一點(diǎn)的投影稱為中心投影。

投影平面投影射線投影點(diǎn)投影中心四、中心投影透視變換成圖1中心投影：投射線會(huì)聚于一點(diǎn)的投影632平行投影：投射線相互平行的投影為平行投影。正攝投影斜投影2平行投影：投射線相互平行的投影為平行投影。正攝投影斜投影643

雙心投影：兩個(gè)投影中心和兩個(gè)投影平面當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)同一個(gè)物體進(jìn)行投影。3雙心投影：兩個(gè)投影中心和兩個(gè)投影平面當(dāng)作一個(gè)整體，對(duì)654透視變換：將平面上的點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面P上，得到一一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線，這種經(jīng)中心投影取得的一一投影關(guān)系，成為透視變換。EPNnTTvv(V)(V)CcOoShihiWhohohchcEsJi4透視變換：將平面上的點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面P上，得665透視變換中的重要點(diǎn)、線、面面：地面E、像片面P、主垂面W、真水平面Es線：基本方向線VV、主縱線vv、主光軸SoO、主垂線SnN、等角線ScC、合線hihi、主橫線hoho、等比線hchc、跡線TT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

5透視變換中的重要點(diǎn)、線、面676透視變換中重要的點(diǎn)、線特性底點(diǎn)的特性：鉛垂線在像面上的構(gòu)像位于以點(diǎn)