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近景摄影测量的控制


一、建立室内三维控制场的目的
1)用于近景摄影测量的有关研究,包括 对新理论、新仪器和新方法的检验、摄影(摄 像)方式的优化设计以及检验控制点数量、质 量和分布对精度的影响等。
(2)实测目标形状以及其运动状态 将被测静态目标置放于控制场内,可
以使用普通测量的前方交会法或近景摄影 测量法测定其大小与外形。
(X Y 6)PP按间Y X 接''高程方法(解5求各2控1制1)点
的高程。
§5.4 室内三维控制场
• 室内控制场,又称室内试验场,是室内 建立的三维控制系统,系统内按一定规律布 设有一群己知空间坐标的控制标志。
• 控制标志既可当控制点使用,多个控制 标志之间又可设定为某种相对控制。
• 室内控制场是近景摄影测量工作的一项 基本建设,对科研与教学工作均很重要。
动态运动目标(或模型)的运动状态,可 借助摄像头或高速摄影机予以测定。
(3)检定摄影机及摄像机 摄影机或摄像机内方位元素及光学畸
变的检定是近景摄影测量的一个重要工作 方面,因为它们涉及到摄影瞬间光束形状 的恢复。
二、室内三维控制场的布设
1、两种室内三维控制场
2.三维室内控制场的一般布设原则
§5.1 近景控制的一般概念
一、近景摄影测量中实施控制的目的
1)是把所构建的近景摄影测量网纳入到给 定的物方空间坐标系里。
2)是通过多余的控制(包括控制点或相对控 制)加强摄影测量网的强度。
3)是通过多余的控制点或相对控制检查摄 影测量的精度和可靠性。
二、控制点与相对控制
控制点与相对控制是近景摄影测量使用的两 类控制。
活动控制系统自身,应具有坚固、不 变形、携带方便等特点。
二、活动控制系统控制标志的三维测量方法 活动控制系统上各控制标志的三维坐标测
量方法,一般有下列三种: (1)使用室内控制系统的测墩,以普通工
程测量的前方交会法测定。 (2)使用三维坐标量测仪,用接触法的触
针测定。在一些大型企业(如大型汽车制造 厂),有不同种类的三维坐标量测仪可以使 用。
均匀分布有一定数量的二维或三维控制 标志的可携带的轻型金属构架,称之为活动 控制系统。
当同时对目标物及此活动控制系统摄影 后,被测物自然即纳入它的坐标系内。
活动控制系统,常用于下列场合: (1)被测目标较小,为数众多、且目标
处在不同位置; (2)不宜使用常规测量方法在现场施测
控制; (3)用于长途运输后摄影机的检校。
YP
cot
S A
cot
B
P点的高程:
ZP
1 2(ZA
ZB)12(btanA
atanB)
二、精度分析
1、平面精度分析
M pm 2 2a s2 2 ib n 2 m A 2(S a)2 m B 2(S b)2
(5 2 8 )
注:m—内角A或B的测角中误差; mA、mB—测站点A与B的点位中误差。
1、按控制点定义的物方空间坐标系 2、按物方距离定义的物方空间坐标系 3、按摄站到物方点距离定义的物方空间坐标系
四、控制点的测定精度要求
设待定点的坐标中误差m由控制点坐标中误差m控和 摄影测量中误差m摄两部分组成,即: m2= m控2+m摄2
为了使控制点坐标中误差m控对待定点坐标中误差m 不构成影响,常取m控<1/3 m摄的原则,来规定控制 点的测定精度要求。面对某项任务,近景摄影测量中 误差m摄可预先得到估算,所以控制点的测定精度也 能得以预先设计。
(3)使用“景深法”测定(见教材)。
§5.7 相对控制的应用
相对控制的定义: 摄影测量处理中未知点间的已知几何关系。
§5.2 控制点的一般测量方法与精度分析
近景摄影测量实测中所得控制点的坐标(X,Y,Z)。 常常使用普通测量的方法测算。
作业步骤是:
(1)以普通测量的前方交会解算其平面坐标(X,Y); (2)按“间接高程”的方法再解求其高程(Z)。
需要指出,这里讨论的测量方法、适用于要求亚毫米精 度的大多数近景摄影测量目标。那些精度要求较低者,可 参照这里叙述的测量方法以及常规测量方法稍加变通地实 施。
控制点通常是在被测目标上或其周围测定的 己知坐标的标志点。控制点有三维控制点(X, Y,Z)、二维控制点(如X,Y)和一维控制点(如 X)之分。控制点是近景摄影测量中最常用的控 制手段。
相对控制是指摄影测量处理中一些未知点间 某种己知的几何关系。
三、物方空间坐标系的定义方法
将近景摄影测量网纳入到给定物方空间坐标系 有不同方法。之所以存在多种方法,原因是近 景摄影测量所测成果一般仅用于描述目标的形 状大小,而不注意它的“绝对位置”。
一、测量原理
自测站A和B前方交会解求P点平 面坐标为:
XP
XAcoBt XBcoA t YAYB coA t coBt
YP
YAcoBt YBcoA t XAXB coA t coBt
பைடு நூலகம்
若取物方空间坐标系原点与A重合(XA=YA=0),
且取Y轴与AB的水平投影重合(YB=S,XB=0), 则有:
S cot A X P cot A cot B
(3)自测站A与B按前述普通测量前方交会 法,测定M、N以及各控制点的平面坐标(X’, Y’);
(4)求解比例尺归化系数λ: M / (N X M ' X N ')2 (Y M ' Y N ')2
此时还可以计算两测站A与B间水平 投影的实长S:
SS' (521)0
(5)按下式计算各控制点的平面坐标:
2、高程精度分析
m hta 2 m ns 2(cS 2 o)s 2(m )2 (529 )
注:上式未考虑仪器高i和目标高v的影响。
三、作业方法
1、作业方法
(1)近似量取两测站(A、B)间的距离S’,读 至cm就可以满足要求;
(2)在物方空间适宜部位布置已知长度的距 离MN,如3M长一级因瓦水准标尺、1m长的 日内瓦尺,并且使MN处于水平状态;
布设三维室内控制场至少应满足以下条件:
(1)应布设足够数量(一般有数十个或更多)的三 维控制点标志;
(2)控制点一般是均匀分布的,并且在三个坐标 方向的分布上,均有足够的延伸
(3)为摄影机留有足够的拍摄活动空间; (4)最好安置两个(或以上)稳定的测墩、以测定 并定期复查控制点坐标。
§5.5 活动控制系统
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