Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2327.pdf
Скачиваний:
74
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
5.62 Mб
Скачать

4.5. Определение элементов взаимного ориентирования

Для определения элементов взаимного ориентирования в качестве исходного используют уравнения взаимного ориентирования

1 bY bZ

Вкачестве примера рассмотримАопределениеДИэлементов взаимного ориентирования by, bz, ω2’, α2’, 2’.

Всвязи с тем, что уравнения (4.24) не линейны, их предварительно приводят к линейному виду и переходят к уравнению поправок:Z′ = 0Y X б

известнымэлементам внутреннего ориентирования снимков fi, x0i, y0i;

трем параметрам, задающим ориентацию системы координат

Смодели (в нашем случае ω1’, α1’, 1’) и приближенным значениям элементов вза много ор ентирования.

вободный член выч сляется по формуле (4.25) таким же образом. Полученную систему уравнений поправок решают методом приближений, а в случае, если измерено более пяти точек, – по методу наименьших квадратов (под условием VTPV=min). В результате

решения находят значения элементов взаимного ориентирования. Критерием, по которому принимается решение о завершении

итераций, могут являться величины поправок к определяемым неизвестным или величины остаточных поперечных параллаксов, которые для каждой измеренной точки вычисляются по формуле

106

 

 

 

 

 

 

f

1

bY

bZ

 

 

 

 

 

q = −

X1

Y1

Z1

,

(4.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bZ1Z2X2

Y2Z2

 

 

где b =

1+ by2 + bz2 . Величина q представляет собой разность ординат

измеренных точек на стереопаре снимков, приведенных к идеальному

случаю съемки, т.е. q = y1 y2.

 

 

 

 

 

Необходимо отметить, что при отсутствии ошибок построения

снимка и ошибок измерений величина q должна быть равна 0.

 

При определении элементов взаимного ориентирования опти-

мальным вариантом считается измерение 12–18 точек на стереопаре

снимков, расположенных парами или тройками в шести стандартных

зонах (рис. 4.3).

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р1

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

Р2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.3

Стандартные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зоны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

– главная точка снимка

 

 

 

 

 

 

 

– стандартно расположенная зона

 

 

 

б

 

 

 

 

В этом случае получается наиболее точное и надежное опреде-

лен е элементов вза много ориентирования и появляется возмож-

ность локал зац

грубых

змерений.

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6. Построение фотограмметрической модели

 

Построение фотограмметрической модели заключается в опре-

делении координат точек объекта по измеренным на стереопаре

снимков координатам их изображений в системе координат модели

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМХМYMZM.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

 

 

 

 

Определение координат точек модели производится по формулам (4.4) прямой фотограмметрической засечки (см. раздел 1).

При этом координаты центра проекции S принимаются произвольными (обычно X S1 = YS1 = ZS1 = 0). Также произвольно (но не рав-

ной 0) выбирается величина ВХ. В большинстве случаев практики величину ВХ принимают равной

BX = b m ,

где b – базис фотографирования в масштабе снимка; m – знаменатель масштаба снимка.

Остальные значения элементов внешнего ориентирования опре-

деляют по восьми параметрам by, bz, ω1’, α1’, 1’, ω2’, α2’, 2’, 5 из которых являются элементами взаимного ориентирования, а 3 определяют ориентацию системы координат модели.

При этом

ыли определеныАэлементы взаимного ориентирования by, bz, ω2’, α2’, 2’, а вел ч ны параметров ω1’, α1’, 1’ были приняты

ВY = BX by

ω1 = ω1

ω2 = ω2

BZ = BX by

α1 = α1

И

α2 = α2.

 

 

1 = 1

2 = ′2

Например, если

определены элементы взаимного ориенти-

 

 

Д

рования α1’, 1’, ω2’, α2’, 2’ при этом величины параметров by, bz,

ω1’ были приняты равными нулю (by=bz=ω1’=0), то BY=BZ=0, ω1=0,

α1=α1’, 1= 1’, ω2=ω2’, α2=α2’, 2= 2’.

равными нулю (ω1’= α1’= 1’=0), то

 

BY = BX by

ω1 = 0

ω2 = ω2

 

были

α2 = α2.

 

BZ = BX bz

α1 = 0

Если

1 = 0

2 = 2

 

 

С

 

 

 

108

4.7. Внешнее ориентирование модели. Элементы внешнего

 

 

ориентирования модели

 

 

 

На рис. 4.4:

OXYZ – система координат объекта,

ОМХМYMZM

система координат фотограмметрической модели , А – точка объекта,

АМ –точка фотограмметрической модели, соответствующая точке А

объекта .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторы

R0

и RА определяют положение начала системы коор-

динат модели ОМХМYMZM и точки А местности

относительно начала

системы координат объекта OXYZ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из рис. 4.4 следует, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RA = R0 + R .

 

 

 

 

 

(4.27)

Векторы RM и R коллинеарны, поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R = RM t ;

 

 

 

 

 

(4.28)

где t – знаменатель масштаба модели.

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

С учетом (4.28) выражение (4.27) имеет вид:

 

 

 

 

 

RA

= R0

+ RM t

 

 

 

 

 

(4.29)

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

Z

 

 

А

 

Рис. 4.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В координатной форме выражение (4.29) имеет вид

 

 

С

 

 

X

 

X

0

 

 

 

X

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

=

Y0

+ AM

YM

t

;

 

 

(4.30)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZM

 

 

 

 

 

 

Z

 

Z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109

 

 

 

 

 

 

 

 

или

X = X0 + (a11 X M + a12YM + a13ZM )t

 

 

Y = Y

 

+ (a

21

X

M

+ a Y

M

+ a

23

Z

M

)t

 

(4.31)

0

 

 

 

22

 

 

 

)t

.

Z = Z

0

+ (a

31

X

M

+ a Y

M

+ a

33

Z

M

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

В выражениях (4.30) и (4.31) X, Y, Z – координаты точки объекта

в системе координат объекта; ХМ, YM, ZM – координаты соответствующей точки модели в системе координат фотограмметрической модели; АМ – матрица преобразования координат, элементы aij кото-

Для определения элементов внешнегоДориентирования модели по опорным точкам в качестве исходных используют уравнения

рой являются функциями углов ωМ, αМ, М, определяющих ориентацию системы координат модели относительно системы координат объекта; t – знаменатель масштаба модели.

7 параметров: X0 ,Y0 , Z0 ,ωM ,αM , M ,t – называют элементами

внешнего ориентирования модели.

И

 

4.8. Определение элементов внешнего ориентирования

модели по опорным точкам

(4.31), которые представим в виде:

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

X0 + (a11 X M + a12YM + a13ZM )t X = 0

 

 

Y

 

+ (a

21

X

M

+ a Y

+ a

23

Z

M

)t Y = 0

 

 

0

 

 

 

22 M

 

 

 

 

 

Z

0

+ (a

31

X А+ a Y + a Z )t Z = 0

.

(4.32)

 

 

 

 

M

32 M

 

33

M

 

 

 

определенияДля элементов внешнего ориентирования модели необходимо составить систему не менее чем из семи уравнений. Оче-

Каждая планово-высотная опорная точка (X,Y,Z) позволяет со-

став ть 3

уравнен я (4.32), в которых неизвестными являются

7 элементов

внешнего ор ентирования модели. Каждая плановая

Свидно, что для этого необходимо иметь не менее двух планововысотных и одной высотной опорной точки. Задачу можно также решить, если иметь две плановые и три высотные опорные точки.

опорная точка (X,Y) позволяет составить два первых уравнения из выражен (4.32), а каждая высотная опорная точка (Z) – третье уравнение из выражения (4.32).

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]