[发明专利]一种自动计算光束法区域网平差初值的方法

权利要求书

1.一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，其特征在于，包括以下步骤：

从测量区域中选取立体影像对，基于选取的立体影像对利用相对定向计算影像的相对方位元素并构建立体模型，每个影像至多构建两个立体模型；

基于所述相对方位元素获取立体模型的模型点坐标，计算模型点坐标的重心，根据模型点坐标的重心计算重心化的立体模型点坐标；

根据平面的独立模型法区域网平差计算评估每个立体模型的二维线性变换参数；基于每个立体模型的重心化立体模型点坐标和二维线性变换参数，根据高程的独立模型法区域网平差多次迭代计算评估每个立体模型的三维空间线性变换参数；

根据所述三维空间线性变换参数计算每张影像的外方位元素的初值，

其中，根据平面的独立模型法区域网平差计算采用二维线性变换，计算评估每个立体模型的二维线性变换参数，二维线性变换参数包括1个旋转参数、1个比例尺缩放系数和2个平移参数；高程平差采用迭代求解的方式，计算评估每个立体模型的1个平移参数；根据每个立体模型的1个旋转参数、1个比例尺缩放系数和3个平移参数来描述三维空间线性变换。

2.根据权利要求1所述的一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，其特征在于，每个立体模型的三维空间线性变换公式为：

其中，(X_T,Y_T,Z_T)为地面坐标系坐标，为立体模型中模型点的重心化坐标，(X_g,Y_g,Z_g)为模型重心在地面坐标系中的坐标，λ为立体模型的比例尺缩放系数；R为旋转矩阵，由反对称矩阵元素(a,b,c)描述，表达式为：

利用重心化后的立体模型点坐标，将立体模型三维空间线性变换的7个参数分解为4个平面参数和3个高程参数求解，在正直航空摄影测量中phi和omega均为小角，高程平差只需解算1个参数即可。

3.根据权利要求1所述的一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，其特征在于，所述从测量区域中选取立体影像对，具体包括：

根据同名像点，统计测量区域中影像的邻接关系矩阵，任意存在同名像点的两张影像可构成一个立体影像对；

统计影像与其邻接影像的重叠度，重叠度定义为重叠面积与像幅面积的比值，介于0和1之间，重叠面积为像点坐标外接矩形面积，按重叠度从大到小的顺序排序邻接影像；

对于任意影像，若仅存在一个邻接影像，则该影像位于航带的首尾两端；若存在两个及以上的邻接影像，选取重叠度最大的两张影像构成的立体影像对。

4.根据权利要求1所述的一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，其特征在于，所述立体模型包括正立体模型和反立体模型，根据相对定向结果确定正立体模型，具体包括：

假定立体影像对的左右影像分别为A和B，A为左片，B为右片，即立体模型为A-B，执行相对定向获取相对方位元素；

同名点前方交会计算模型点坐标(X,Y,Z)；

选取左片或右片的像点，计算向量和Y的点积，若大于0，则A-B为正立体模型；否则B-A为正立体模型，按此顺序重新相对定向，获取相对方位元素；

其中，矩阵向量(x,y)为像点坐标，f为相机焦距，R为由相对方位元素角元素构成的旋转矩阵，(X_S,Y_S,Z_S)为相对方位元素线元素。

5.根据权利要求1所述的一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，其特征在于，所述基于所述相对方位元素获取立体模型的模型点坐标，计算模型点坐标的重心，包括：

基于所述相对方位元素以及前方交会同名像点获取立体模型的模型点坐标，采用以下公式计算模型点坐标的重心：

其中，(gX,gY,gZ)为模型坐标的重心，n为模型点总数，(X_i,Y_i,Z_i)为第i个模型点坐标；测量区域内所有立体模型均按相同方式计算，即每个立体模型有自身的重心坐标。