像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正

1、攝影測量學(xué)Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正上講內(nèi)容復(fù) 習(xí) Review一因像片傾斜引起的像點移位二因地形起伏引起的像點移位 傾斜誤差定義（重點） 公式推導(dǎo)(難點) 傾斜誤差性質(zhì)（重點） 投影誤差定義（重點） 公式推導(dǎo)（難點） 投影誤差性質(zhì)（重點）復(fù) 習(xí) ReviewSP0PSSffffhchcm0m傾斜誤差傾斜誤差MMm0c傾斜誤差投影誤差SHA0aa0A傾斜誤差（定義）投影誤差（定義） 產(chǎn)生的方向 移位的方向 移位的大小 (定性)復(fù) 習(xí) Review經(jīng)典的構(gòu)像方程（Imaging Equations）問題提出理想狀況下的構(gòu)像方程在實際

2、應(yīng)用中需考慮的問題: 經(jīng)攝影處理后，量測的像點位置是否為攝影時構(gòu)像位置? 在實際成像過程中，是否真的滿足像點、投影中心、物點三者共線?最終體現(xiàn)為像點的系統(tǒng)誤差。問題的引出一航攝像片的變形二物鏡畸變差三大氣折光差四地球曲率的影響像片變形的原因及種類像片變形的檢查及其改正方法畸變差的幾何意義及其種類像片變形的檢查及其改正方法大氣折光差的幾何意義及公式推導(dǎo)大氣折光差變形的改正方法地球曲率的幾何意義及公式推導(dǎo)地球曲率的改正方法Film DeformationAtmospheric RefractionLens DistortionEarth Curvature內(nèi)容安排Corrections For I

3、mage Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正一航攝像片的變形Film Deformation1、航攝像片變形的原因像片變形的原因有以下幾點：（1）、在攝影曝光時，為壓平底片，航攝軟片要承受一定的拉力； （2）、航攝像片經(jīng)過顯影、定影，水洗和干燥等一系列處理，產(chǎn)生伸縮；（3）、隨著時間的推移，底片要產(chǎn)生老化；（4）、制作軟片的工藝不足等。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正一航攝像片的變形2、航攝像片變形的種類系統(tǒng)變形偶然變形系統(tǒng)變形：每張像片產(chǎn)生同樣規(guī)律的伸縮，如果系統(tǒng)誤差可以用一定的數(shù)學(xué)公式來描述，則可以消除這種變形的影響。偶

4、然變形：局部產(chǎn)生偶然變形，只能通過改進航攝像片的制作工藝進行限制。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正一航攝像片的變形Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正1234Step1: 建立坐標(biāo)系，描述問題3、改正航攝像片系統(tǒng)變形的方法aa已知a點坐標(biāo):求: a坐標(biāo)一航攝像片的變形Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正Step2: 選擇數(shù)學(xué)模型仿射模型雙線性變換模型3、改正航攝像片系統(tǒng)變形的方法1234aa一航攝像片的變形Corrections

5、For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正Step3: 求解變形參數(shù)以雙線性變換模型為例3、改正航攝像片系統(tǒng)變形的方法標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)坐標(biāo)為:變形后框標(biāo)坐標(biāo)為:求變形參數(shù)ai,bi1234aa一航攝像片的變形Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正Step3: 求解變形參數(shù)3、改正航攝像片系統(tǒng)變形的方法Step4: 改正任意像點變形一航攝像片的變形3、改正航攝像片系統(tǒng)變形的方法變形改正方法利用框標(biāo)改正像點坐標(biāo)步驟量測框標(biāo)樣片上框標(biāo)坐標(biāo)量測航攝像片上框標(biāo)坐標(biāo)利用上述公式列方程，答解變換參數(shù)利用變換參數(shù)和相應(yīng)方程，計算像點改正坐標(biāo)C

6、orrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二物鏡畸變差Lens Distortion1、畸變差的幾何意義Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二物鏡畸變差2、畸變差的種類枕形畸變桶形畸變徑向畸變：像點移位位于像主點與像點的連線上。切向畸變：像點移位不位于像主點與像點的連線上。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二物鏡畸變差3、產(chǎn)生畸變差的原因 由于理論上和技術(shù)上的原因，制造嚴(yán)格無畸變的物鏡是不可能的。 航攝儀物鏡由許多透鏡組合而成，理論上要求各

7、透鏡中心位于同一光軸上，即要求同心。但是制造時，各透鏡不可能完全同心，由此造成切向畸變。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二物鏡畸變差4、畸變差公式Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二物鏡畸變差4、畸變差公式 上式為像點的徑向畸變差公式，其中的待定參數(shù)是一些定值，可通過航攝儀檢定求出。一般情況下，在航攝儀檢定表中，只提供了不同輻射距上的畸變差值，通過公式反算待定參數(shù)，從而可求任意像點的畸變差值。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正

8、二物鏡畸變差4、畸變差的改正方法Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正三大氣折光差A(yù)tmospheric Refraction1、大氣折光差的幾何意義規(guī)律：底點無大氣折光差位于像底點的輻射線上向外移位Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正三大氣折光差2、大氣折光差的公式大氣折光差公式為：Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正3、大氣折光差的改正三大氣折光差Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其

9、改正水平坐標(biāo)面E大地水準(zhǔn)面U四地球曲率的影響1、地球曲率的幾何意義Earth Curvature解決地球曲率的影響：第一是以地心直角坐標(biāo)系為基礎(chǔ)進行計算；第二是改正像點坐標(biāo)。Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正2、地球曲率的公式水平坐標(biāo)面E大地水準(zhǔn)面U四地球曲率的影響Earth Curvature 在近似垂直攝影時，地球曲率引起的這種像點移位大小可以用公式表示：Corrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正3、地球曲率的改正四地球曲率的影響Earth CurvatureCorrections For Image Errors第七講 像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正一航攝像片的變形二物鏡畸變差三大氣折光差四地球曲率的影響Film DeformationAtmospheric RefractionLens DistortionEa