1、,单张航摄像片解析,摄影测量学 第2章,像片解析就是用数学分析的方法，研究被摄物体在航摄像片上的成像规律，像片上影像与所摄物体之间的数学关系，从而建立像点与物点的关系式。其目的是根据像片上的影像，采用解析方法或者图解的方式，获取被摄物体的空间坐标或地物的几何图形。,一、航空摄影与航摄像片的一般介绍二、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,安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面物体进行摄影，飞行航线一般为东西方向，要求航线相邻两张像片应有60%左右的重叠度，相邻航线的像片应有30%左右的重叠度,航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。,一、航空摄影与航摄像片的一般
2、介绍,1、航空摄影,以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄影方式，要求航摄机在曝光的瞬问物镜主光轴保持垂直于地面。,竖直摄影：实际上，由于飞机的稳定性和摄影操作的技能限制，摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，按规定要求微小偏离铅垂线的像片倾角小于30，这种摄影方式称为竖直摄影。,A为像片倾角,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18cmx18cm,23cmx23cm,30cmx30cm。,航摄像片,光学框标,机械框标,摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离,B:摄影基线,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
3、角,航空摄影机的物镜焦距与像片主距近似相等。,像片主距(摄影机主距)：物镜后节点到像主点之间的垂距。摄影物镜焦距：物镜后节点到焦点的距离。,像片的重叠度，当相邻的两张相片拍摄景区有重叠时，重叠部分占整张像片的比例。,2 重叠度,像片的重叠部分是立体观察和像片连接所必需的条件、在航向方向必须要三张相邻像片有公共重叠影像，这一公共重叠部分称之为三度重叠部分（如图所示，这是摄影测量选定控制点的要求。因此，三度重叠中的1，3像片的重叠部分不能太小。因为像片最边缘部分的影像，清晰度很差，会影响量测的精度。所以，一般情况下要求航向重叠度最小不能小于53，旁向重叠度不能小于15。最好航向保持在6065，旁向
4、重叠度保持1530。,航向重叠度：航线相邻两张像片的重叠度,旁向重叠度：相邻航线像片的重叠度,摄影比例尺及其选择严格地讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段长为l与 地面上相应线段的水平距离L之比。但由于摄影像片有倾角，地形有起伏，所以摄影比例尺处处不等。,3摄影比例尺：摄影像片当作水平像片，地面取平均高程时，航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距L之比。,f为摄影机主距，H为航高，平均高程面的航摄高度,航摄比例尺与成图比例尺,mb：为航摄比例尺分母 mk：为成图比例尺分母,测绘小比例尺地形图时，航摄比例尺大于测图比例尺测绘中比例尺地形图时，航摄比例尺略大或接近测图比例尺测绘大比例尺地形图时
5、，航摄比例尺小于测图比例尺,另外，测量规范还规定同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50m。,航线弯曲：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 。,像片旋角过大会减少立体像对的有效范围,6像对：航向相邻两张像片组成一个像对理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成的像对正直像对：相邻两像片水平、摄影基线不水平组成的像对竖直像对：相邻两像片不严格水平、摄影基线不水平组成 的像对,理想像对,正直像对,7同名光线、同名像点、核线、核面,核面：摄影基线与同一地面点发出的两条同名光
6、线组成的面核线：核面与左右像片面的交线为同名核线同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点同名光线：同一地面点发出的两条光线称同名光线,二 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,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,1投影方式的不同：地形图为正射投影（即垂直投影），航摄像片为中心投影。,航摄像片与地形图的区别,S,正射投影,中心投影,2航片存在两项误差：像片倾斜引起
7、的像点位移，地形起伏引起的像点位移,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,3比例尺的不同：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺4表示方法的不同：地图为线划图，航片为影像图5表示内容的不同：地图需要综合取舍6几何上的不同：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,四、中心投影透视变换成图,1中心投影：投射线会聚于一点的投影称为中心投影。,中心投影的特征,1 点的中心投影仍为一个点2 线段的中心投影一般是线段，若线段所在直线通过固定点S，则其中心投影为一点3
8、 相交线段的中心投影一般是相交线段， 特殊：a 一条直线 b 两条平行线 c 空间一组平行线的中心投影是一平面线束，线束的顶点I叫合点，合点与投影中心s的连线与该组平行线平行，合点是无穷远点的中心投影4 曲线的中心投影一般为曲线，若曲线所在的平面与投影面垂直，则得一线段,2平行投影：投射线相互平行的投影为平行投影。,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,3 双心投影：两个投影中心和两个投影平面当作一个 整体，对同一个物体进行投影。,4 透视变换：将平面上的点、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投影关系，成为透视变换。,S,J,i
9、,过投影点中心作物面上一直线的平行线和像平面的交点称为合点。,5透视变换中的重要点、线、面面：地面E、像片面P、主垂面W、真水平面Es线：基本方向线VV、主纵线vv、主光轴SoO、主垂线SnN、等角线ScC、合线hihi、主横线hoho、等比线hchc、迹线TT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,6透视变换中重要的点、线特性,底点的特性：铅垂线在像面上的构像位于以点n为辐射中心的相应辐射线上,等角点的特性：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,8 等比线的特性：等比线的构
10、像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，不受像片倾斜影像。,中心投影构图,三个特殊的点： 合点：物面上无穷远点在像面上的构像 遁点：像面上无穷远点在物面上的对应点 迹点：像面与物面的交点（公共点）,根据像面、投影中心和物面三者之间的空间位置关系，按照中心投影的规律，将物面或者像面上的点、线或几何图形，表示在像面或物面上的工作叫做透视变换的空间作图。,中心投影构图,已知E平面上有A点，在像平面上作对应的像a,S,A,a,1）找迹点2）找主合点i3）连T1i与SA， 交点为a,已知E平面上有AB直线，在像平面上作对应的像ab,S,i1,i,a,1）找迹点2）找合点i13）连T1i1与SA, 交点为a， 连T1i1与SB， 交点为b,垂直物面的空间点、直线成像的作图,S,i,1）在E面上的垂足点B， 按E面上点的作图方式确定b2） 连接nb3） nb与SA的交点为a4）ab为垂直E面上直线AB的像ab,作业,作图表示与航摄像片有关的主要点、线、面。正确标出相关字母，写出相关名称。画出竖直门球场在像片上的像。,
