[发明专利]一种单片摄影任意点坐标解算方法

说明书

本发明公开了一种单片摄影任意点坐标解算方法。该技术是在任意地形条件下，对测区进行近水平单片摄影，保证摄影倾角ω＝0，选取镜头视野范围内远处一特征点A和近处一特征点B，利用单片摄影测量原理、电子测距仪测距功能和数学几何关系，针对不同象限内任意兴趣点(X,Y,Z)，假定像片中存在某些特征关系线，利用特征线间满足的特征条件，实现点位坐标之间的相互转换，最终到达单像片解算视场范围内任意兴趣点位的三维坐标的目的。

一、技术领域

本发明涉及一种摄影测量解算物方点三维坐标的方法，特别是一种利用单片摄影进行解算的方法，进而实现测区内任意兴趣点物方三维坐标的解算。

二、技术背景

从国内外发展现状来看，摄影测量技术已被应用在了各行各业之中，其解算模型和方法也是多种多样。到目前为止，摄影测量应用解算模型大部分都是基于像对观测建立的同名像点解算，而摄影测量单片解算一直以来就是个难以突破的难题。就目前摄影测量解算方法来看，都存在着或多或少的缺点和不足，主要体现在：

①外业操作较为复杂，需要多次设站，多次摄影。

②模型解算时，需要至少两张以上的像片，通过拾取特征点同名像点联立求解，过程本

身就较为繁琐。

③摄影测量，尤其是地面摄影测量，其解算精度较低，需要改进测量和解算精度。

因此，在摄影测量领域，应用像对观测和解算方式存在着很大的不足和繁琐过程，如何寻求一种方便、快捷解算测区内特征点物方三维坐标的方法显得尤为迫切。

三、发明的内容

为了克服以上提到的缺点和不足，实现方便、快捷地解算测区内地面点物方三维坐标，本发明提出一种利用单片摄影实现任意物方点三维坐标解算的方法。

本发明的目的是这样的：

在任意地形条件下，对测区进行近水平单片摄影，保证摄影倾角ω＝0，选取镜头视野范围内远处一特征点A和近处一特征点B，利用单片摄影测量原理、电子测距仪测距功能和数学几何关系，假定像片中存在某些特征关系线，实现单像片视场范围内任意兴趣点位的物方三维坐标解算。

本项发明与现有传统方法相比具有以下优点：

(1)外业操作简便，无需提前设置一定数量的特征点或多次拍摄多张像片拼接联合解算，只需保持近水平位置对兴趣区域拍摄一张像片，就完成了外业数据获取；

(2)内业解算方便，无需选取过多的特征点参与解算，只需结合远处一个特征点A和近处一个特征点B，就能实现待测区兴趣点的三维坐标解算；

(3)原理直观易懂，没有高深复杂的转换模型和数学关系，只是利用单片摄影测量解算，配合测距仪和简单的数学关系，简单易懂。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1单片摄影测量原理取示意图；

图2单片摄影第一二象限坐标解算原理示意图。

五、具体实施方式：

一种单片摄影测量任意点坐标解算方法与现有的摄影测量解算方法相比，在操作方法和解算模型上作了较大的改进和创新，具体是：

⑴如图1所示，在任意地形条件下，对待测区进行近水平单片摄影测量，使摄影倾角ω＝0，在视野远处边界位置选择一特征点A和近处一特征点B，保证两个特征点均成像在摄影像片上；

⑵如图2所示，确定摄影像片画幅大小为m行×n列像元，在画幅上建立像方坐标系o-uv，坐标原点为o将画幅按逆时针方向划分为一、二、三、四象限，使A点成像在一或二象限，B点成像在三或四象限；