摄影测量学空间后方交会实验报告13页
摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告(精品资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告班级:130x姓名:xx学号:2013302590xxx指导老师:李欣一、实习目的通过对提供的数据进行计算,输出像片的外方位元素并评定精度。
深入理解单像空间后方交会的思想,体会在有多余观测情况下,用最小二乘平差方法编程实现解求影像外方位元素的过程。
通过尝试编程实现加强编程处理问题的能力和对实习内容的理解,通过对实验结果的分析,增强综合运用所学知识解决实际问题的能力。
了解摄影测量平差的基本过程,掌握空间后方交会的定义和实现算法。
二、实习内容根据学习的单像空间后方交会的知识,用程序设计语言(C++或C语言)编写一个完整的单像空间后方交会程序,通过对提供的数据进行计算,输出像片的外方位元素并评定精度。
三、实习数据已知航摄仪的内方位元素:fk =153.24mm,x=y=0,摄影比例尺为1:15000;4个地面控制点的地面坐标及其对应像点的像片坐标:四、实习原理如果我们知道每幅影像的6个外方位元素,就能确定被摄物体与航摄影像的关系。
因此,如何获取影像的外方位元素,一直是摄影测量工作者所探讨的问题。
可采取的方法有:利用雷达、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)以及星相摄影机来获取影像的外方位元素;也可以利用影像覆盖范围内一定数量的控制点的空间坐标与摄影坐标,根据共线条件方程,反求该影像的外方位元素,这种方法称为单幅影像的空间后方交会。
单像空间后方交会的基本思想是:以单幅影像为基础,从该影像所覆盖地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的像坐标量测值出发,根据共线条件方程,解求该影像在航空摄影时刻的外方位元素Xs,Ys,Zs,ϕ,ω,κ。
五、 实习流程1. 获取已知数据。
从摄影资料中查取影像比例尺1/m ,平均摄影距离(航空摄影的航高、内方位元素x 0,y 0,f ;获取控制点的空间坐标X t ,Y t ,Z t 。
2. 量测控制点的像点坐标并进行必要的影像坐标系统误差改正,得到像点坐标。
单像空间后方交会实习报告

单像空间后方交会实习报告一、实习目的单像空间后方交会是摄影测量中确定像片外方位元素的重要方法。
通过本次实习,旨在深入理解单像空间后方交会的基本原理和计算过程,熟练掌握相关软件的操作,提高对摄影测量数据处理的实践能力,并培养解决实际问题的思维和方法。
二、实习原理单像空间后方交会的目的是利用像片上的像点坐标以及相应的地面控制点坐标,通过数学模型求解像片的外方位元素(三个线元素 Xs、Ys、Zs 和三个角元素φ、ω、κ)。
其基本原理基于共线条件方程,即摄影中心、像点和相应的地面点位于同一条直线上。
共线条件方程可以表示为:\\begin{align}x x_0&= f\frac{a_1(X X_s) + b_1(Y Y_s) + c_1(Z Z_s)}{a_3(X X_s) + b_3(Y Y_s) + c_3(Z Z_s)}\\y y_0&= f\frac{a_2(X X_s) + b_2(Y Y_s) + c_2(Z Z_s)}{a_3(X X_s) + b_3(Y Y_s) + c_3(Z Z_s)}\end{align}\其中,\((x,y)\)为像点坐标,\((x_0,y_0)\)为主点坐标,\(f\)为摄影机焦距,\((X,Y,Z)\)为地面点的物方空间坐标,\((X_s,Y_s,Z_s)\)为摄影中心的物方空间坐标,\((a_1,b_1,c_1),(a_2,b_2,c_2),(a_3,b_3,c_3)\)为由角元素φ、ω、κ 构成的旋转矩阵的元素。
三、实习数据本次实习使用了一组航空像片,像片比例尺为 1:5000,焦距为152mm,像主点坐标为\((x_0,y_0)=(5000mm,5000mm)\)。
同时,提供了 6 个均匀分布在像片范围内的地面控制点的物方空间坐标和像点坐标。
四、实习步骤1、数据准备整理地面控制点的物方空间坐标和像点坐标,确保数据的准确性。
输入像片的基本参数,如像主点坐标、焦距等。
摄影测量学空间后方交会实验报告

摄影测量学实验报告实验一、单像空间后方交会学院:建测学院班级:测绘082姓名:肖澎学号: 15一.实验目的1.深入了解单像空间后方交会的计算过程;2.加强空间后方交会基本公式和误差方程式,法线方程式的记忆;3.通过上机调试程序加强动手能力的培养。
二.实验原理以单幅影像为基础,从该影像所覆盖地面范围内若干控制点和相应点的像坐标量测值出发,根据共线条件方程,求解该影像在航空摄影时刻的相片外方位元素。
三.实验内容1.程序图框图2.实验数据(1)已知航摄仪内方位元素f=153.24mm,Xo=Yo=0。
限差0.1秒(2)已知4对点的影像坐标和地面坐标:3.实验程序using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace ConsoleApplication3{class Program{static void Main(){//输入比例尺,主距,参与平参点的个数Console.WriteLine("请输入比例尺分母m:\r");string m1 = Console.ReadLine();double m = (double)Convert.ToSingle(m1);Console.WriteLine("请输入主距f:\r");string f1 = Console.ReadLine();double f = (double)Convert.ToSingle(f1);Console.WriteLine("请输入参与平差控制点的个数n:\r");string n1 = Console.ReadLine();int n = (int)Convert.ToSingle(n1);//像点坐标的输入代码double[] arr1 = new double[2 * n];//1.像点x坐标的输入for (int i = 0; i < n; i++){Console.WriteLine("请输入已进行系统误差改正的像点坐标的x{0}值:\r", i+1);string u = Console.ReadLine();for (int j = 0; j < n; j += 2){arr1[j] = (double)Convert.ToSingle(u);}}//2.像点y坐标的输入for (int i = 0; i < n; i++){Console.WriteLine("请输入已进行系统误差改正的像点坐标的y{0}值:\r", i+1);string v = Console.ReadLine();for (int j = 1; j < n; j += 2){arr1[j] = (double)Convert.ToSingle(v);}}//控制点的坐标输入代码double[,] arr2 = new double[n, 3];//1.控制点X坐标的输入for (int j = 0; j < n; j++){Console.WriteLine("请输入控制点在地面摄影测量坐标系的坐标的X{0}值:\r", j+1);string u = Console.ReadLine();arr2[j , 0] = (double)Convert.ToSingle(u);}//2.控制点Y坐标的输入for (int k = 0; k < n; k++){Console.WriteLine("请输入控制点在地面摄影测量坐标系的坐标的Y{0}值:\r", k+1);string v = Console.ReadLine();arr2[k , 1] = (double)Convert.ToSingle(v);}//3.控制点Z坐标的输入for (int p =0; p < n; p++){Console.WriteLine("请输入控制点在地面摄影测量坐标系的坐标的Z{0}值:\r", p+1);string w = Console.ReadLine();arr2[p , 2] = (double)Convert.ToSingle(w);}//确定外方位元素的初始值//1.确定Xs的初始值:double Xs0 = 0;double sumx = 0;for (int j = 0; j < n; j++){double h = arr2[j, 0];sumx += h;}Xs0 = sumx / n;//2.确定Ys的初始值:double Ys0 = 0;double sumy = 0;for (int j = 0; j < n; j++){double h = arr2[j, 1];sumy += h;}Ys0 = sumy / n;//3.确定Zs的初始值:double Zs0 = 0;double sumz = 0;for (int j = 0; j <= n - 1; j++){double h = arr2[j, 2];sumz += h;}Zs0 = sumz / n;doubleΦ0 = 0;doubleΨ0 = 0;double K0 = 0;Console.WriteLine("Xs0,Ys0,Zs0,Φ0,Ψ0,K0的值分别是:{0},{1},{2},{3},{4},{5}", Xs0, Ys0, Zs0, 0, 0, 0);//用三个角元素的初始值按(3-4-5)计算各方向余弦值,组成旋转矩阵,此时的旋转矩阵为单位矩阵I:double[,] arr3 = new double[3, 3];for (int i = 0; i < 3; i++)arr3[i, i] = 1;}double a1 = arr3[0, 0]; double a2 = arr3[0, 1]; double a3 = arr3[0, 2];double b1 = arr3[1, 0]; double b2 = arr3[1, 1]; double b3 = arr3[1, 2];double c1 = arr3[2, 0]; double c2 = arr3[2, 1]; double c3 = arr3[2, 2];/*利用线元素的初始值和控制点的地面坐标,代入共线方程(3-5-2),* 逐点计算像点坐标的近似值*///1.定义存放像点近似值的数组double[] arr4 = new double[2 * n];//----------近似值矩阵//2.逐点像点坐标计算近似值//a.计算像点的x坐标近似值(x)for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2){for (int j = 0; j < n; j++){arr4[i] = -f * (a1 * (arr2[j, 0] - Xs0) + b1 * (arr2[j, 1] - Ys0) + c1 * (arr2[j, 2] - Zs0)) / (a3 * (arr2[j, 0] - Xs0) + b3 * (arr2[j, 1] - Ys0) + c3 * (arr2[j, 2] - Zs0)); }}//b.计算像点的y坐标近似值(y)for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){for (int j = 0; j < n; j++){arr4[i] = -f * (a2 * (arr2[j, 0] - Xs0) + b2 * (arr2[j, 1] - Ys0) + c2 * (arr2[j, 2] - Zs0)) / (a3 * (arr2[j, 0] - Xs0) + b3 * (arr2[j, 1] - Ys0) + c3 * (arr2[j, 2] - Zs0)); }}//逐点计算误差方程式的系数和常数项,组成误差方程:double[,] arr5 = new double[2 * n, 6]; //------------系数矩阵(A)//1.计算dXs的系数for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 0] = -1 / m; //-f/H == -1/m}//2.计算dYs的系数for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 1] = -1 / m; //-f/H == -1/m}//3.a.计算误差方程式Vx中dZs的系数for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2)arr5[i, 2] = -arr1[i] / m * f;}//3.b.计算误差方程式Vy中dZs的系数for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 2] = -arr1[i] / m * f;}//4.a.计算误差方程式Vx中dΦ的系数for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 3] = -f * (1 + arr1[i] * arr1[i] / f * f);}//4.a.计算误差方程式Vy中dΦ的系数for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 3] = -arr1[i - 1] * arr1[i] / f;}//5.a.计算误差方程式Vx中dΨ的系数for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 4] = -arr1[i] * arr1[i + 1] / f;}//5.b.计算误差方程式Vy中dΨ的系数for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 4] = -f * (1 + arr1[i] * arr1[i] / f * f);}//6.a.计算误差方程式Vx中dk的系数for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 5] = arr1[i + 1];}//6.b.计算误差方程式Vy中dk的系数for (int i = 1; i < 2 * n; i += 2){arr5[i, 5] = -arr1[i - 1];}//定义外方位元素组成的数组double[] arr6 = new double[6];//--------------------外方位元素改正数矩阵(X)//定义常数项元素组成的数组double[] arr7 = new double[2 * n];//-----------------常数矩阵(L)//计算lx的值for (int i = 0; i < 2 * n; i += 2)arr7[i] = arr1[i] - arr4[i]; //将近似值矩阵的元素代入}//计算ly的值for (int i = 1; i <= 2 * (n - 1); i += 2){arr7[i] = arr1[i] - arr4[i]; //将近似值矩阵的元素代入}/* 对于所有像点的坐标观测值,一般认为是等精度量测,所以权阵P为单位阵.所以X=(ATA)-1ATL *///1.计算ATdouble[,] arr5T = new double[6, 2 * n];for (int i = 0; i < 6; i++){for (int j = 0; j < 2 * n; j++){arr5T[i, j] = arr5[j, i];}}//A的转置与A的乘积,存放在arr5AA中double[,] arr5AA = new double[6, 6];for (int i = 0; i < 6; i++){for (int j = 0; j < 6; j++){arr5AA[i, j] = 0;for (int l = 0; l < 2 * n; l++){arr5AA[i, j] += arr5T[i, l] * arr5[l, j];}}}nijuzhen(arr5AA);//arr5AA经过求逆后变成原矩阵的逆矩阵//arr5AA * arr5T存在arr5AARATdouble[,] arr5AARAT = new double[6, 2 * n];for (int i = 0; i < 6; i++){for (int j = 0; j < 2 * n; j++){arr5AARAT[i, j] = 0;for (int p = 0; p < 6; p++){arr5AARAT[i, j] += arr5AA[i, p] * arr5T[p, j];}}}//计算arr5AARAT x L,存在arrX中double[] arrX = new double[6];for (int i = 0; i < 6; i++){for (int j = 0; j < 1; j++){arrX[i] = 0;for (int vv = 0; vv < 6; vv++){arrX[i] += arr5AARAT[i, vv] * arr7[vv];}}}//计算外方位元素值double Xs, Ys, Zs, Φ, Ψ, K;Xs = Xs0 + arrX[0];Ys = Ys0 + arrX[1];Zs = Zs0 + arrX[2];Φ = Φ0 + arrX[3];Ψ = Ψ0 + arrX[4];K = K0 + arrX[5];for (int i = 0; i <= 2; i++){Xs += arrX[0];Ys += arrX[1];Zs += arrX[2];Φ += arrX[3];Ψ += arrX[4];K += arrX[5];}Console.WriteLine("Xs,Ys,Zs,Φ,Ψ,K的值分别是:{0},{1},{2},{3},{4},{5}", Xs0, Ys0, Zs0, Φ, Ψ, K);Console.Read();}//求arr5AA的逆矩public static double[,] nijuzhen(double[,] a) {double[,] B = new double[6, 6];int i, j, k;int row = 0;int col = 0;double max, temp;int[] p = new int[6];for (i = 0; i < 6; i++){p[i] = i;B[i, i] = 1;}for (k = 0; k < 6; k++){//找主元max = 0; row = col = i;for (i = k; i < 6; i++){for (j = k; j < 6; j++){temp = Math.Abs(a[i, j]);if (max < temp){max = temp;row = i;col = j;}}}//交换行列,将主元调整到k行k列上if (row != k){for (j = 0; j < 6; j++){temp = a[row, j];a[row, j] = a[k, j];a[k, j] = temp;temp = B[row, j];B[row, j] = B[k, j];B[k, j] = temp;i = p[row]; p[row] = p[k]; p[k] = i; }if (col != k){for (i = 0; i < 6; i++){temp = a[i, col];a[i, col] = a[i, k];a[i, k] = temp;}}//处理for (j = k + 1; j < 6; j++){a[k, j] /= a[k, k];}for (j = 0; j < 6; j++){B[k, j] /= a[k, k];a[k, k] = 1;}for (j = k + 1; j < 6; j++){for (i = 0; j < k; i++){a[i, j] -= a[i, k] * a[k, j];}for (i = k + 1; i < 6; i++){a[i, j] -= a[i, k] * a[k, j];}}for (j = 0; j < 6; j++){for (i = 0; i < k; i++){B[i, j] -= a[i, k] * B[k, j];}for (i = k + 1; i < 6; i++){B[i, j] -= a[i, k] * B[k, j];}for (i = 0; i < 6; i++) {a[i, k] = 0;a[k, k] = 1;}}//恢复行列次序for (j = 0; j < 6; j++){for (i = 0; i < 6; i++) {a[p[i], j] = B[i, j]; }}for (i = 0; i < 6; i++){for (j = 0; j < 6; j++) {a[i, j] = a[i, j];}}return a;}4.实验结果四.实验总结此次实验让我深入了解单像空间后方交会的计算过程,加强了对空间后方交会基本公式和误差方程式,法线方程式的记忆。
单像空间后方交会实习报告

单像空间后方交会实习报告一、引言在我参加实习项目期间,我有幸在测绘工程实践中学习到了单像空间后方交会的相关知识和技能。
本报告旨在总结和详细介绍我在这个项目中所学到的内容,并分享我在实践中的经验和感悟。
二、实习背景实习项目的目标是通过使用单像空间后方交会方法对给定的影像数据进行三维测量,实现对地物位置和形状的准确测绘。
实习过程中,我所参与的任务是基于无人机获取的航片进行测绘,希望能达到较高的准确性和精度。
三、实习内容1. 影像数据获取与准备为了能够进行后方交会,首先我需要获取一组高质量、清晰度较高的影像数据。
在实习项目中,我们使用了专业的无人机拍摄了一系列航测相片。
在选择相机设备、安装和定位无人机方面,我们尽可能保证了影像的质量和准确性。
2. 影像处理和点提取获取到影像数据后,对影像进行预处理以满足后方交会的需要。
这一步骤包括图像的几何校正、色调校正等。
接下来,从影像中手动或者自动提取出具有明显特征点的区域,作为后方交会的控制点。
3. 单像空间后方交会参数计算在进行后方交会之前,需要确定准确的内、外方位元素。
内方位元素包拟化比例分母纸试验、比例尺、转分度仪、坐标尺等设备。
外方位元素的测量利用经纬度、高程等信息,通过空间三角测量的方法来计算。
4. 控制点的标定和精度评定为了保证交会精度,需要至少有三个以上的控制点,同时还需在计算之前对这些控制点进行标定。
控制点的标定首先进行坐标基准的精确定义,然后通过重复测量来评估控制点的精度。
5. 三维坐标的计算根据前面计算得到的内、外方位元素以及控制点的坐标,可以利用单像空间后方交会的方法来计算其它像上点的坐标。
这一步骤主要涉及相对定向和绝对定向的计算,其中相对定向可以通过一些数学模型和算法来实现。
四、实习总结通过参与单像空间后方交会实习项目,我深刻认识到了测绘工程的重要性和挑战性。
在实践中,我学到了很多相关的知识和技能。
首先,我掌握了使用无人机获取影像数据的方法和技巧,了解了影像处理的基本步骤和注意事项。
摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告

摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告实习背景在本次实习中,我们学习了摄影测量学单像空间后方交会的编程实现。
这是一种通过计算影像中各点的坐标来确定被摄物的三维坐标的方法,应用广泛于测绘、地理信息、建筑等领域。
本次实习采用 MATLAB 软件进行编程,目的是将理论知识应用到实际操作中,让我们更深入理解摄影测量学单像空间后方交会的原理和应用。
实习内容理论部分首先,我们在工作室进行了理论部分的学习。
老师讲解了单像空间后方交会的原理,以及如何通过影像坐标、相机外方位元素、像点坐标和像平面坐标等参数来计算被摄物的三维坐标。
在理论部分的学习过程中,我们通过公式的推导和实例分析,更加深入地理解了单像空间后方交会的原理。
实践部分实践部分是本次实习的重头戏。
我们利用 MATLAB 软件进行了单像空间后方交会的编程实现,具体步骤如下:1.输入相机外方位元素通过读取文本文件,将相机外方位元素(相机在拍摄时的姿态、位置等参数)输入到 MATLAB 中。
2.输入影像坐标通过读取文本文件,将影像中的像点坐标输入到 MATLAB 中。
3.计算像平面坐标利用相机内定标参数,将像点坐标转化为像平面坐标。
4.计算被摄物三维坐标根据单像空间后方交会的原理,利用相机外方位元素、像平面坐标和像点坐标等参数,计算被摄物的三维坐标。
5.输出结果将计算结果输出到文本文件中,以便后续的数据处理和分析。
在实际操作中,我们首先编写了 MATLAB 脚本文件,根据上述步骤逐步实现了单像空间后方交会的计算过程。
然后,我们利用自己拍摄的实际照片进行实验,将相机外方位元素和像点坐标输入到程序中,最终得到了被摄物的三维坐标结果。
实习收获通过本次实习,我从理论到实践,更深入地理解了摄影测量学单像空间后方交会的原理和应用,同时也掌握了 MATLAB 的编程技能。
在实践中,我遇到了许多问题,包括数据的输入输出、代码的调试和结果的分析等等。
通过和同学的讨论和老师的指导,我不仅解决了这些问题,还对摄影测量学的应用有了更深入的认识。
单像空间后方交会实习报告

框图。
3
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指,吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安,与全要过,加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高;料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高,核中或对资者定料对值试某,卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试,置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置,线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高,方中要案资求,料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高,技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术,、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中,;资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资,中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置,作调合并试理且技利进术用行,管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵:导活在。。分对对线于于盒调差处试动,过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调,问试应题技采,术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行,变隔需压开要器处在组理事在;前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障,料时强、,电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料,试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采,相用要关高进技中行术资检资料查料试和,卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
摄影测量实验报告(空间后方交会—前方交会)

空间后方交会—空间前方交会程序编程实验一.实验目的要求掌握运用空间后方交会-空间前方交会求解地面点的空间位置.学会运用空间后方交会的原理,根据所给控制点的地面摄影测量坐标系坐标以及相应的像平面坐标系中的坐标,利用计算机编程语言实现空间后方交会的过程,完成所给像对中两张像片各自的外方位元素的求解。
然后根据空间后方交会所得的两张像片的内外方位元素,利用同名像点在左右像片上的坐标,求解其对应的地面点在摄影测量坐标系中的坐标,并完成精度评定过程,利用计算机编程语言实现此过程.二.仪器用具计算机、编程软件(MATLAB)三.实验数据实验数据包含四个地面控制点(GCP)的地面摄影测量坐标及在左右像片中的像平面坐标。
此四对坐标运用最小二乘法求解左右像片的外方位元素,即完成了空间后方的过程.另外还给出了5对地面点在左右像片中的像平面坐标和左右像片的内方位元素。
实验数据如下:内方位元素:f=152。
000mm,x0=0,y0=0 四.实验框图此过程完成空间后方交会求解像片的外方位元素,其中改正数小于限差(0。
00003,相当于0。
1'的角度值)为止。
在这个过程中采用迭代的方法,是外方位元素逐渐收敛于理论值,每次迭代所得的改正数都应加到上一次的初始值之中。
在空间后方交会中运用的数学模型为共线方程确定Xs,Ys,Zs的初始值时,对于左片可取地面左边两个GCP的坐标的平均值作为左片Xs 和Ys的初始值,取右边两个GCP的坐标平均值作为右片Xs 和Ys的初始值。
Zs可取地面所有GCP的Z坐标的平均值再加上航高.空间前方交会的数学模型为:五.实验源代码function Main_KJQHFJH()global R g1 g2 m G a c b1 b2;m=10000;a=5;c=4;feval(@shuru);%调用shuru()shurujcp()函数完成像点及feval(@shurujcp);%CCP有关数据的输入XYZ=feval(@MQZqianfangjh); %调用MQZqianfangjh()函数完成空间前方、%%%%%% 单位权中误差%%%%%后方交会计算解得外方位元素global V1 V2;%由于以上三个函数定义在外部文件中故需VV=[]; %用feval()完成调用过程for i=1:2*cVV(i)=V1(i);VV(2*i+1)=V2(i);endm0=sqrt(VV*(VV’)/(2*c-6));disp('单位权中误差m0为正负:’);disp(m0); %计算单位权中误差并将其输出显示输入GCP像点坐标及地面摄影测量坐标系坐标的函数和输入所求点像点坐标函数:function shurujcp()global c m;m=input(’摄影比例尺:');%输入GCP像点坐标数据函数并分别将其c=input('GCP的总数=');%存入到不同的矩阵之中disp('GCP左片像框标坐标:');global g1;g1=zeros(c,2);i=1;while i<=cm=input('x=');n=input('y=');g1(i,1)=m;g1(i,2)=n;i=i+1;enddisp('GCP右片像框标坐标:’);global g2;g2=zeros(c,2);i=1;while i〈=cm=input('x=’);n=input('y=’);g2(i,1)=m;g2(i,2)=n;i=i+1;end%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% function shuru()global a;a=input('计算总像对点数='); %完成想计算所需的像平面坐标global b1;%坐标输入,存入不同的矩阵中b1=zeros(a,2);disp('左片像点坐标:')i=1;while i〈=am=input('x=’);n=input(’y=’);b1(i,1)=m;b1(i,2)=n;i=i+1;end%%global b2;b2=zeros(a,2);disp(’右片像点坐标:')i=1;while i〈=am=input('x=’);n=input('y=’);b2(i,1)=m;b2(i,2)=n;i=i+1;end%%global c;c=input(’GCP的总数=');disp('GCP摄影测量系坐标:’)global G;G=zeros(3,c);i=1;while i〈=cm=input(’X=');n=input(’Y=');v=input(’Z=');G(i,1)=m;G(i,2)=n;G(i,3)=v;i=i+1;end %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%空间前方交会和后方交会函数:function XYZ=MQZqianfangjh()global R1 R2 a f b1 b2 Ra Rb;global X1 X2;R1=Ra;R2=Rb;R1=zeros(3,3);R2=zeros(3,3);global g1 g2 G V1 V2 V WF c QXX QXX1 QXX2;xs0=(G(1,1)+G(3,1))/2;ys0=(G(1,2)+G(3,2))/2;[Xs1,Ys1,Zs1,q1,w1,k1 R]=houfangjh(g1,xs0,ys0);%对左片调用后方交会函数R1=R;V1=V;WF1=WF;QXX1=QXX;save '左片外方位元素为。
摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告

摄影测量学单像空间后方交会编程实习报告本次实习中,我使用编程语言进行了单像空间后方交会的实现,并取得了一定的成果。
首先,我了解了单像空间后方交会的基本原理。
根据光线在透镜上的成像规律,可以推导出物体点在像平面上的坐标与图像点在像平面上的坐标之间的关系式。
通过已知的摄像机内外方位元素和图像点坐标,可以反求得物体点的坐标。
在程序编写过程中,我采用了Python编程语言。
首先,我定义了一个类,用于存储摄像机的内外方位元素和图像点坐标。
然后,我编写了一个函数,用于计算物体点的坐标。
该函数根据已知的内外方位元素和图像点坐标,使用逆向投影的方式反求物体点的坐标。
最后,我编写了一个主函数,通过读取输入文件中的数据,调用计算函数,并将结果保存到输出文件中。
在实现的过程中,我遇到了一些问题。
首先,由于摄像机的内外方位元素需要提前获取,因此我通过测量方法获得了实际的内外方位元素。
然而,测量的过程中存在一定的误差,因此在计算物体点坐标时可能存在一定的误差。
其次,图像坐标与物体点坐标之间的关系式中存在一些参数,如焦距、主点坐标等,这些参数也需要提前获取。
在程序中,我将这些参数作为输入参数,通过外部文件进行输入。
在实习的过程中,我充分运用了自己所学的摄影测量学知识,并将其与编程技能相结合。
在实现过程中,我遇到了一些难题,但通过查阅资料和与老师的讨论,最终得以解决。
通过编程实习,我深入理解了单像空间后方交会的原理,并通过实际操作提高了自己的计算能力。
总的来说,本次实习使我对摄影测量学有了更深入的认识,也提升了我的计算和编程能力。
通过此次实习,我对摄影测量学的兴趣更加浓厚,也更加期待在今后的学习和研究中能够进一步深入探索。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摄影测量学空间后方交会实验报告13页
报告摘要:本实验以三张已知高度物体的相片为样本,运用摄影测量学的空间后方交
会算法,通过MATLAB编程实现对物体三维坐标的计算,并加以检验与探讨,得出结论相对合理。
同时,本实验也通过对MATLAB编程的应用,掌握了空间后方交会算法的理论及实践方法。
1. 实验目的
(1)学习和应用摄影测量学中的空间后方交会算法,掌握其计算方法和程序实现过程。
(2)了解数字像相机的相关特性,并掌握其使用方法。
(3)通过对样本数据的处理,熟悉和掌握MATLAB编程的应用技巧。
2. 实验器材
数字相机一部,尺子一把,样本图像三张,MATLAB软件。
3. 实验原理
在精密测量领域中,采用摄影测量学的空间后方交会算法,可实现三维坐标的测量和
重建。
这种方法是将已知物体的照片,通过对像点的提取及校准,得出像点坐标系下的物
体的三维坐标系下的坐标。
这种算法的基本思路是:利用像点坐标系下的物体三维坐标系
下的坐标关系,构建一个误差最小的方程组,通过矩阵的求解,得到物体三维坐标系下的
坐标。
数字相机是一种基于CCD或CMOS成像器材料的成像设备,根据数字信号的处理能力,合成电子图像。
数字相机的性能主要包括分辨率、感光度、曝光控制、焦距、光圈等参数。
使用数字相机拍摄时,应根据拍摄对象的光线条件、距离、尺寸、景深等因素,进行调
节。
4. 实验过程
(1)利用数字相机拍摄三张已知高度物体的照片,并在样本上面贴标记,用尺子测算实际高度。
(2)利用图像处理软件MATLAB,对照片进行像点识别和校准,得到像点坐标系下的坐标。
(3)根据相片中已知物体的测高值及像点坐标系下的坐标值,通过MATLAB编写空间
后方交会的程序算法,得出物体的三维坐标系下的坐标。
(4)对得出的坐标值进行检验及探讨,分析误差来源及部分工具库的使用方法。
5. 实验结果与分析
本实验所得出的三维坐标值,原本应是在一个确定点之间展开的点集。
知道参数计算
不全或精度不够是常有的事情(尤其在没有精密测量器具的条件下),这种情况我们应该
考虑从给出的角度和图像来看和计算得到位置。
因为不够准确,所以我们得到的结果有一
定的误差,这是在实验过程中难以完全避免的。
此外,计算误差来源主要是图像几何失真、像点标记精度、地面控制点标记等要素。
对于这些误差来源,我们可以通过对特定方面的
精化,在未来的实验中予以改进。
6. 实验总结
(1)本实验依据摄影测量学的空间后方交会算法,利用MATLAB编程实现对三维坐标
的计算,并得到了较为合理的结果。
(3)通过对结果的分析,我们发现误差来源较多且难以避免,我们应通过加强样本图像的准备和测量过程来提高测量精度。
(4)本实验是摄影测量学的初步了解和应用,需在今后的实验中进一步探索和深入实验。