[发明专利]一种无人机摄影光束法外方位元素的测算方法

摘要

本发明公开了一种无人机摄影光束法外方位元素的测算方法，其特征是：利用搭载POS系统和相机的无人机进行航摄，可以获取两张相邻影像S_i和影像S_j，且其外方位元素近似值分别为ω_i，κ_i和ω_j，κ_j；已知相机经过检校，某一同名点在影像S_i和影像S_j上的像点坐标分别为(u_i，v_i，f)和(u_j，v_j，f)，相应的物方空间坐标为(X，Y，Z)；根据共线条件方程列出同名像点和已知坐标控制点的方程式，并经过线性化，得到误差方程式，进而得到所有待求点误差方程，最后由V^TPV＝min，解得T＝(K^TPK)^‑1K^TPL，迭代运算至|T⁽ⁿ⁾‑T^(n‑1)|≤0.001时结束，从而求得外方位元素的精确值。

主权项

1.一种无人机摄影光束法外方位元素的测算方法，其特征是：利用搭载POS系统和相机的无人机进行航摄，可获取航摄区各摄影站点的航测数据，其中两张相邻影像S_i和影像S_j，且其外方位元素近似值分别为ω_i，κ_i和ω_j，κ_j；已知相机经过检校，某一同名点在影像S_i和影像S_j上的像点坐标分别为(u_i，v_i，f)和(u_j，v_j，f)，相应的物方空间坐标为(X，Y，Z)；(1)由共线条件方程列出影像Si和影像Sj上同名点的方程并求差，得式①：其中，λ_i，λ_j和R_i，R_j分别为两幅影像上的缩放系数和旋转矩阵；(2)由泰勒级数对式①进行线性化，并整理成误差方程式，得式②：其中，为近似初值；(3)将式②整理得式③：v＝k t‑l其中，v为误差矩阵，k为系数阵，l为常数阵，t为未知数阵，(4)将已知控制点的坐标(X0，Y0，Z0)代入共线条件方程，通过线性化，列出误差方程，得式④：v′＝k′t′‑l′其中，v’为线性化后的误差矩阵，k’为线性化后的系数阵，l’为线性化后的常数阵；(5)根据式③和式④列出所有待求点的误差方程，得式⑤：V＝K T‑L   权P其中V为平差后的误差矩阵，K为平差后的系数阵，T为平差后的未知数阵，L为平差后的常数阵，权阵P中的元素为其中v为误差矩阵，c为常数；当V^TPV截止到最小值为止，解得T＝(K^TPK)^‑1K^TPL，迭代运算至|T⁽ⁿ⁾‑T^(n‑1)|≤0.001时结束，从而求得外方位元素的精确值。