[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体像对自动相对定向方法，尤其是涉及一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法。

背景技术

摄影测量中，影像的相对定向是指在某个选定的像空间辅助坐标系中，重新恢复两幅相互重叠的二维影像摄影时刻的相对位置和姿态关系，从而建立起一个与被摄物体相似的立体几何模型，以确定物点的三维坐标。随着摄影测量的飞速发展，相对定向工作从原始的光学模拟发展到了现在的计算机自动实现。

在数字摄影测量的实际生产应用中，原始影像资料可能是量测或非量测相机摄取的数字影像或胶片影像(胶片影像通过高精度影像数字化仪转化为数字影像)。对量测相机所获取的影像一般通过内定向、提取影像特征点、利用二维相关匹配同名点等步骤，之后采用解析迭代法进行相对定向和后续应用；对于倾角较大的航摄影像或非量测相机所摄影像，由于不具备外部定向设备，倾斜摄影中的倾角近似值和影像的内方位元素未知，因此通常采用无需未知数初值的相对定向直接解法。但相对定向直接解法的8个参数间存在相关性，在定向条件不好时往往会造成相对定向元素解算精度下降甚至错误。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的相对定向直接解法的8个参数间存在相关性，在定向条件不好时往往会造成相对定向元素解算精度下降甚至错误等的技术问题；提供了一种能够在不需要初值的情况下，消除参数之间的相关性，从而得到更为精确可靠的相对定向元素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。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种附加非线性约束条件的立体像对自动相对定向方法，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共面条件，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L_i(i＝1Λ9)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。

在上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，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：

F=BxByBzuvwu′v′w′=0]]>