第4课：摄影测量坐标系与内外方位元素 PPT

• 大地坐标系
Geodetic coordinate system
zy
像点
框标坐标系
S
x
关系？
y
摄 影 测
像空间坐标系 关系？
a
x
o
量
地面辅助坐标系
Z
G
已知
ZT
A
X
地面点
大地坐标系
YT
G
OT
OYXTG Nhomakorabea像片的方位元素[Element of orientation]
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系 关系已知
大地坐标系
内方位元素 外方位元素
[四]像片的方位元素[Element of orientation]
内方位元素 框标坐标系
像空间坐标系
x0 , y0 , f
确定投影中心对像片的相对位置的参数； 投影中心对航摄像片的相对位置叫做像 片的内方位；确定内方位的独立参数叫做内 方位元素。
x A
[四]像片的方位元素[Element of orientation]
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系 关系已知
大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素
外方位元素
外方位元素
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系
外方位元素
zy
S
x
y
a
x
o
确定摄影时像空系在地辅系
• 像平面坐标系 Photo coordinate system
• 像空间坐标系 Image space coordinate system
• 摄影测量坐标系 Photogrammetric coordinates system
• 地面辅助坐标系 Object space coordinate system
x
y
(x,y,-f)
a
x
o
Z G A X G
O
Y
G
常用的坐标系 • 摄影测量坐标系 S-XYZ
像空间和物空间过渡性的坐 标系；
用于表示模型空间各点的位 置，也可表示像点的空间位 置。
X轴大体上与航线方向或者 反方向一致，Y、Z轴分别 接近水平和铅垂。
原点、轴向、作用
zy
S
x
y
a
x
o
Z
Z G
ZT
X
YT
x x x0
ox0 oy0
x
y y y0
像片的方位元素[Element of orientation]
内方位元素 x0 , y0 , f
z
y S
x
每条摄影光线在像空系中

f
有一个确定的方向。
作用： 1、像点的框标坐标系向像空系的 改化； 2、确定摄影光束的形状；
y
o
a (x, y)
• 像平面坐标系 o-xy
表示像点在像平面内位置 的平面直角坐标系。(像方）
y y'
a
oy
x
x
o'
x'
？
2D
S y
a
x
o
Z G X G
3D O
A
Y G
常用的坐标系
• 像空间坐标系 s-xyz
表示像点在像方空间位置 的空间直角坐标系。
z
y
x
S
x
y
-f y
a (x,y,-f)
O
x
原点、轴向、作用
zy
S
S
f a
o
在理想情况下，摄影瞬间像点、 投影中心、物点位于同一条直线 上，描述这三点共线的数学表达 式称之为共线条件方程。
A
两点两系
一点两系 ＋ 两点一系
zy
S
x
f
y ( x, y, f )
a
x
o
ZT YT
( XT ,YT , ZT )
A
OT
XT
目的：
建立同一个点在像 空间坐标系与地面辅助 坐标系中坐标值之间的 对应关系。
像片的方位元素[Element of orientation]
外方位线元素
zy
确定像空系的原点S在地辅系 中的坐标；
S
x
y
X S、YS、ZS
a
x
o
ZT
YT
A
OT
XT
像片的方位元素[Element of orientation] 外方位角元素
确定像空系三轴在地辅系中的方向。
、、
偏角
倾角 旋角
Z Y
zy
S
x
X
y
o
x
像片的方位元素[Element of orientation]
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系 关系已知
大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素
外方位元素
线元素： X S、YS、ZS
角元素： 、、
内方位元素3个，外方位元素6个。
Z
中位置和方向的元素叫做航摄
G
ZT
A
像片的外方位元素。
X
YT
G
OT
O
Y
XT
G
像片的方位元素[Element of orientation] 外方位元素 确定像空系在地辅系中位置和方向所需要 的元素。
•线元素 •角元素
外方位线元素:确定像空系的原点S在地辅系中的坐标； 外方位角元素:确定像空系三轴在地辅系中的方向。
？
zy
S
x
f
y (x, y, f )
a
x
o
ZT YT
( XT ,YT , ZT ) A
OT
XT
Zy
z
Y (X,Y, Z)
A (x, y, z)
x
S
X
X a1x a2 y a3z Y b1x b2 y b3z Z c1x c2 y c3z
x yz X a1 a2 a3 Y b1 b2 b3 Z c1 c2 c3
x a1X b1Y c1Z

y

a2 X

b2Y

c2 Z
z a3 X b3Y c3Z
R ? ,,
X a1 x a2 y a3z
Y b1 x b2 y b3 z
内方位元素
zy
S
x
f y
ox0 oy0
x
注意 • 内方位元素一般是已知的
• x0，y0都为小值
像片的方位元素[Element of orientation]
内方位元素 x0 , y0 , f
框标坐标系、像平面坐标系、 像空系之间的关系
zy
a 在框标坐标系中的坐标为（x，y）
S
x
f y
a 在像空系中的坐标为 （x，y， f）
M G
Y
AX
右手系
OT
O
Y
XT
G
常用的坐标系
• 地面辅助坐标系O X Y Z
T
TT T
过渡性的地面坐标系统。
Z轴铅垂的摄影测量坐标系 为地面辅助坐标系。
摄影测量成果都在地面辅助 坐标系中表示。
简称地辅系。
原点、轴向、作用
zy
S
x
y
a
x
o
Z G
ZT
A
X
YT
G
OT
O
Y
XT
G
常用的坐标系统 1、常用的坐标系统(Coordinate System)
摄影测量坐标系 内外方位元素
共线方程
摄影测量是通过量测像片来获得地面目 标的几何信息，最终目标是通过某特征点在 像片上的坐标(u,v)来计算出这个特征点在地 面坐标系中坐标(x,y,z)
a
A
S
D A
C B
像片 中摄 心影 投测 影量
地面
常用的坐标系统
SO：主光轴
S
y
o
o
x
常用的坐标系
原点、轴向、作用