[发明专利]一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法

权利要求书

1.一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，用于恢复构成立体像对的两张像片的相对方位，建立被摄物体的几何模型，其模型为相应的摄影光线与基线满足的共面条件方程，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，由视差获取单元根据上述满足共面条件的方程模型得到相对定向直接解的基本模型，并根据所述的相对定向直接解的基本模型得到上下视差；

步骤2，由参数获取单元根据上述得到的相对定向直接解的基本模型获得相对定向直接解基本模型的8个未知参数；

步骤3，由系数获取单元首先给定基线分量，并根据给定的基线分量获得上述满足共面条件的方程模型的9个系数；

步骤4，由条件设定单元设定附加约束条件，并由平差计算单元根据步骤3第一次获取的9个系数作为平差的初值，结合条件设定单元设定的附加约束条件进行平差迭代计算；

步骤5，由限差设定单元首先设定一个限差，并根据单位权中误差或未知数改正数与给定的限差比较结果选择执行：

若单位权中误差或者未知数改正数小于给定的限差时，执行步骤6；

若单位权中误差或者未知数改正数大于或等于给定的限差时，返回执行步骤4；

步骤6，由相对定向元素获取单元根据迭代求解出系数                                                的精确值，并根据传统相对定向直接解的公式分解得到相对定向元素。

2.根据权利要求1所述的一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，其特征在于，所述的满足共面条件的方程模型表述如下：

其数学模型是相应的摄影光线与基线应满足共面条件：

                                

式中，Bx、By、Bz为两张相邻像片的摄影基线分量；和分别为同名像点在以左摄站为原点的像空间辅助坐标系中的坐标，和分别为左右影像的焦距。

3.根据权利要求1所述的一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，其特征在于，所述的步骤1中，视差获取单元的具体操作步骤如下：

将共面条件方程展开，展开的等式两边同时除以未知数，得到相对定向直接解的基本模型，即：将满足共面条件的方程模型展开得：

               

其中：

                                 ，

等式两边同除以可得：

                ，

其中，

然后将基本模型的等式两边同时除以f，同时加上y，并将移至右边，即可计算上下视差，即：

，

上下视差可组成误差方程的常数项，用于最小二乘平差，解算相对定向直接解基本模型的8个未知参数。

4.根据权利要求1所述的一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，其特征在于，所述的步骤2中，参数获取单元的具体工作方法如下：利用若干对同名像点，根据最小二乘原理，得到相对定向直接解基本模型的8个未知参数。

5.根据权利要求1所述的一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，其特征在于，所述的步骤3中，参数获取单元的具体工作方法如下：首先给定基线分量Bx，根据给定的Bx和8个未知参数，根据下式可以计算得到系数：

           ；

然后根据上式可以得到9个系数，即、……。

6.根据权利要求1所述的一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，其特征在于，所述的步骤4中，条件设定单元设定的附加约束条件表述如下：

。