[发明专利]一种基于普通定焦数码相机像内一点为摄站的地面像对摄影测量方法

摘要

本发明公开了一种基于普通定焦数码相机像内一点为摄站的地面像对摄影测量方法。该发明是选取像内一点作为第二次摄影测站点，有效增加了重叠度的面积。通过量取摄影机仪器中心的高度得到仪器差h，快速得到第二次测站摄影中心物方坐标。利用已知长度的竖直标尺作为标志物能够作为解算外方位元素的参数，提出以Yi、Y′i为未知数，从而只要3个以上的同名点就可以解算外方位元素，最后利用最小二乘法根据模型求解各特征点在S1坐标系中的坐标值。

主权项

一种基于普通定焦数码相机像内一点为摄站的地面像对摄影测量方法，其特征是：(1)在待测区域选定S1作为起始摄站点，安置相机，其中，相机为普通定焦数码相机，对待测目标物保持近水平摄影，同时，要在摄站点S1上相机可视范围内选择一点A，并在A点竖直放置一根定长杆，其中，杆长为L；(2)在摄站点S1摄影完之后，接着将相机安置在A点作为摄站点S2，量取并记录相机的仪高h，此时保证相机近水平对待测目标物进行摄影，获取第二张像片；(3)由于已知竖直杆长为L和定焦相机焦距f，通过读取定长杆在第一张像片中的长度，利用数学模型①和数学模型②其中，(Xi，Yi，Zi)为任意点在S1坐标系中的物方坐标，(XA，YA，ZA)为A点的物方坐标，(ui，vi)为任意点在S1坐标系中的像方坐标，f定焦相机的焦距，(uA，vA)为A点在S1坐标系中的像方坐标，ΔvA为竖直杆在像片中的长度，L为竖直杆的实际长度，解算求得A的物方坐标；(4)利用数学模型③其中，(ΔX，ΔY，ΔZ)为A点在S1坐标系中相对于S1坐标系坐标原点S1的坐标变化量，h为相机安置在A点上的仪高，确定摄站点S2上相机中心的物方坐标；(5)联立坐标系S1和S2，建立物方坐标的关系，并将物方坐标值(Xi，Yi，Zi)和(X′i，Y′i，Z′i)转化只含有Yi和Y′i的表达形式，然后，利用数学模型④其中，(X′i，Y′i，Z′i)为任意点在S2坐标系中的物方坐标，(u′i，v′i)为各特征点在S2坐标系中的像方坐标，ψ、ω、κ相机外方位元素的角元素；(6)依据最小二乘法原理，代入3个以上的特征点坐标值，利用数学模型④，确定S1坐标系的共线方程，进而求得任意特征点的物方坐标值。