[发明专利]一种应用3个控制点获取地面定点多片3D摄影外方位元素的算法

权利要求书

1.一种应用3个控制点获取地面定点多片3D摄影外方位元素的算法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)在相隔一定距离的两摄站点S₁、S₂上分别安置摄影相机，其中，相机均已检校，其内方位元素均已知，且两摄影相机能定点360°自由旋转和任意角度制动；

(2)在S₁站点水平方向每隔β₁度摄影一次，环绕一圈摄影N₁张像片，保证旋转摄影时两相邻像片间重叠区≥2°；

(3)在S₂站点水平方向每隔β₂度摄影一次，环绕一圈摄影N₂张像片，保证旋转摄影时两相邻像片间重叠区≥2°；

(4)开始摄影时，保证S₁、S₂两摄影站点各自摄影的第一张像片中至少有不在同一条直线上的三个控制点，其坐标(X_i,Y_i,Z_i)(i＝1,2,3)已知；

(5)利用数学模型①

其中，(x_i,y_i)为控制点对应的像方坐标，f为摄影相机的焦距，(a_i,b_i,c_i)为由摄影外方位角量元素确定的旋转矩阵元素，(X_S,Y_S,Z_S)为摄影站点的外方位线量元素配合至少三个控制点的像方坐标(x_i,y_i)和物方坐标(X_i,Y_i,Z_i)，确定设站点的6个外方位元素值；总共6个未知数联立6个方程，可求得设站点第一张像片的外方位元素值；

(6)已知第一张像片的内方位元素(x_i,y_i,f)外方位元素值之后，就确定了两站点两张像片的共线条件方程式，通过空间前方交会可求得立体像对重叠区域内任意像点对应的物方空间坐标；

(7)依第一张像片与第二张像片交叉重叠区域选择2～3个同名像点，利用两站点各自第一张像片立体像对解算出同名像点的地面点坐标，作为下一张像片的控制点；

(8)借助2～3个控制点坐标，利用空间后方交会法，解算出各自第二张像片的外方位角量元素ω₂,κ₂和ω’₂,κ’₂；

(9)同理，解算出N张像片的外方位元素值。