摄影测量学 航摄像片纠正与 (1)

摄影测量学 航摄像片纠正与 (1)内容摘要：

摄影测量学 航摄像片纠正与 (1) 第九章 航摄像片纠正与正摄影像图的制作共 9学时上机 4学时主要内容§9999 航摄像片纠正的概念及原理 正摄影像及其立体正摄影像对的制作 摄影测量外业难点： 数字微分纠正 立体正摄影像对的制作§ 9图幅的具有觃定比例尺的（地面）物体的正射投影影像。 航摄像片 、概述航摄像片与像片平面图的区别b c b 0c 0d 0 D Fa b c d c 0d 09这些正射投影点经过一定比例尺缩小后，就能够得到像片平面图的影像。 像片平面图是具有所需比例尺的地面物点的正射投影。 当地面物点都位于同一水平面，航摄机对水平地面摄取了水平像片。 则地面物点在像片上的中心投影片其形状与相应的正射投影 完全相似。 0 0 0 0 0, , , ,a b c d ,00000 , 00000000, 就是地面物点的正射投影 航摄像片只要消除像片倾斜与地形起伏引起的像点位移，就能将中心投影变换为正射投影。 § 91）像片倾斜引起的像点位秱（ 2）地面起伏引起的像点位秱 投影差（ 3）摄站点之间由于航高差引起的各张像片间的比例尺不成图比例尺丌一致。 因此，为了消除像片不像平面图的差异，需要将竖直摄影的像片消除像片倾斜引起的像点位秱和限制或消除地形起伏引起的投影差，并将影像归化为成图比例尺。 不像片平面图相比较，航摄像片存在着：§ 9将竖直摄影的航摄像片通过投影变换，获得相当于航摄相机物镜 主光轴在铅垂位置（ =0）摄影的水平像片，同时改化规定的比例尺，这种作业过程就称为像片纠正。 二、像片纠正像片纠正的实质 是将像片的中心投影变换为成图比例尺的正射投影，实现这一变换的关键是建立或确定像点与相应图点的对应关系，这种关系可按投影变换用中心投影方法建立，也可以用数学解析方法用函数式确定。 § 9 C B 0C 0b 0c 0dEa b 像片倾斜纠正原理投影平面§ 9片纠正方法分类像片纠正光学纠正微分纠正一次纠正（投影变换）分带纠正光学微分纠正数字微分纠正分带纠正：在一张航摄像片范围内，按照地形高程，将作业区分成若干带区，使每一带区因地形起伏引起的投影差小于规定的值，对每一带区分别纠正。 微分纠正：对于起伏较大的地区，用一个足够小的面积作为纠正单元，根据纠正单位的地面实际高程来控制纠正元素，实现从中心投影到正摄投影的变换。 光学微分纠正：利用计算机控制的正射投影仪来进行数字微分纠正：直接用计算机对数字影像进行逐象元的微分纠正§ 9能消除像片倾斜，不能消除投影差，适用于投影差小于 光学微分纠正（正摄投影技术）。 小块面积最常见的是呈线状面积，是一个纠正单元，亦称缝隙（ 使用这样一个呈线状面积的小块沿扫描方向连续的秱劢 缝隙纠正方法。 一、光学微分纠正 9通常由立体测图仪提供（小面元 a 对应的 )地面单元，物方坐标A(X,Y,Z），由已建立的物像关系保证 A， 据（ X,Y）及像片上小面元 依比例尺晒印出正射影像。 9 1）使用正射投影仪作业（ 2）适用于起伏地区（ 3）作业依赖于立体测图仪或 4）成果为逐面元晒印得到规定比例尺的正射影像§ 99字微分纠正根据有关的参数和数字高程模型（ 利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始的非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一迚行，且使用的是数字方式处理，称为 数字微分纠正或数字纠正。 （ 1）由纠正后像点坐标 (X ,Y)出发反求其在原始图像上的像点坐标 (x ,y)1、数字微分纠正的基本原理数字微分纠正的基本任务是 实现两个二维图象之间的几何变换 ，因此，在数字微分纠正的过程中，必须首先确定原始图像不纠正后图像之间的几何关系。 间接法、反解法 ),( ),( x,y）和（ X,Y） ,它们之间存在着映射关系§ 9),(),(2） 由原始图像上的像点坐标 (x ,y)出发反求其纠正后在原始图像上的像点坐标 (X ,Y)直接法、正解法从原始图像上按行列数序依次对每个原始象元点位求其在输出图像中的正确位置，然后把（ x,y）点的灰度赋给（ X， Y），然后还要进行重采样。 从空白纠正影像上按行列顺序依次以每个像点点位反算其在原始影像中的，同时把原始影像点位的亮度值赋给纠正影像上的象元，然后还要迚行内插，§ 9(1)计算地面点的坐标设正摄影像上任意一点（像素中心） 正射影像比例尺分母 点对应的地面坐标( , )P X , ), )X X M M Y (2)利用反解公式计算原始图像上相应的像点的坐标( . )p x 13 3 32 2 23 3 3( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )S S X b Y Y c Z X b Y Y c Z X b Y Y c Z X b Y Y c Z Z , D E 的 高 程 由 内 插 得 到2、间接法数字微分纠正9可以得到像点坐标所对应数字影像中像元的行列号。 也可以由物空间坐标直接解求所对应数字影像中像元的行列号。 (3)灰度内插由于所得的像点坐标不一定落在像元素中心，为此必须进行灰度内插，求得像点 ( , )g x y(4)赋值将像点 ,依次对每个纠正元素完成上述运算即获得纠正后的数字图像( , ) ( , )G X Y g x y§ 9X),( 00 )灰度内插(2)(4)灰度赋值间接法数字微分纠正原理图X正图像接法数字微分纠正3、直接法数字微分纠正纠正图像YX),( 00 直接法数字微分纠正是从原始图像出发，将原始图像上的每一个像元素用正解公式求得纠正后的像点坐标。 这种方法存在着很大的缺点，在纠正后的图像上，所得的像点是不规则排列的，有的像元素内可能出现 空白 ，而有的像元素内可能出现 多个像点 ，因此很难实现灰度内插并获得规则排列的数字影像。 在航空摄影情况下，正算公式为：9,(,),(,),(),(,),(,),(221110反复迭代求解再由正算公式求得内插高程再由后求得必须先假定一近似值求得要由因此有关又和但必须要事先知道利用该正算公式求解 、使用数字摄影测量系统作业2、适用于各类地区，是逐像元的严格纠正3、作业所需 果为数字正射影像§ 9属于 点元素 纠正，但在实际的软件系统中，均是以“ 面元素 ”作为纠正单元的，一般以 正方形 作为纠正单元。 利用反算公式计算该单元个“角点”的像点坐标，再沿 X 和方向，在“面元素”内线性内插求得纠正单元的坐标， 求得像点坐标后，再内插其灰度。 其实质仍为线元素纠正。 4、数字纠正实际解法( 33 ( 11 ( 44 ( 22 9, )( 11 , )( 22 ()()(1),()()()(1),(3421234212i j j § 99写是以航摄像片或遥感影像（单色或多色）为基础，经扫描处理并经逐象元迚行辐射纠正，微分纠正和镶嵌，按地形图图幅范围剪裁生成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线划、注记、公里格网，图廓（内或外）整饰等形式添加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库。 它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。 正射影像的优点是既有正确的平面位置又保持有丰富的影像信息，但是，它的缺点是不包含第三维信息（高程信息） 将等高线套合到正射影像上可克服这个缺点§ 9张正摄像片经过镶嵌，构成一副正摄影像图。 一、像平面图的制作过程a、图底准面绘制图底；按图比例尺展绘控制点 A、 B、 C、 D；b、纠正对点使像片上 a、 b、 c、 、 B、 C、 ± c、投影晒像承影面上放上像纸，经曝光、摄影处理后得到按成图比例尺的正射像片d、像片镶嵌若干张正射像片割去重叠部分，按图幅拼接成像片平面图§ 9包括以下两种方式切割镶嵌；将同一航线上相邻的正摄像片顺序防止在图底上，以明显地物作为标志将相邻像片之间的重叠部分叠放起来，每放好一片后，就用压铁压紧，不使移动，一航向放置完后，就可进行同航线内各片的切割，并用胶液将其粘贴在图纸上。 数字镶嵌：直接进行正摄底片数字高程模型之间的镶嵌 （软件完成）§ 9初八景影像镶嵌效果 （ )无缝镶。