[科普中国]-像片旋角

简介

在某一瞬间摄取的一张航摄像片P，如何寻找一些角元素来确定光轴的方向及像片的空间方位？首先选取像空间辅助坐标系，如图所示，若选取的像空间辅助坐标系三轴与地面摄影测量坐标系三轴分别平行。则将光轴so投影在S-uvo叫平面内，得到投影Sox，，此时sw、su、so均在一个平面内，Sox与w轴的夹角用φ表示，称为航向倾角，sox与so的夹角用w表示，称为旁向倾角。一旦φ、w确定，光轴so的方向就可以确定。再将sv轴投影在像片平面内，其投影与像片平面坐标系y轴的夹角用k表示，称为像片旋角，若k已知，那么像片P的空间方位亦可确定。2

相关概念内方位元素内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括3个参数。即摄影中心s到像片的垂距(主距)f及像主点o在框标坐标系中的坐标X0、Y0，如图所示。在摄影测量作业中，将像片装入投影镜箱后，若保持摄影时的三个内方位元素，并用灯光照明。即可以得到与摄影时完全相似的投影光束，它是建立测冈所需要的立体模型的基础。

内方位元素一般视为已知。它由制造厂家通过摄影机鉴定设备检测得到，检测的数据写在航摄仪说明书上。制造摄影机时，一般应将像主点置于框标连线交点上．但安装中有误差，通常内方位元素中的x0、y0是一个微小值。内方位元素正确与否，将直接影响测图精度，因此须对航摄机作定期的检定。

外方位元素在恢复内方位元素(即恢复了摄影光束)的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，称为外方位元素。一张像片的外方位元素包括六个参数，其中三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值；另外三个是角元素，用于描述像片的空间姿态。3

三个角元素三个角元素用于表达像片在摄影瞬间的空间姿态。假定摄影机主光轴So铅垂，像片处于水平位置，像片坐标系x、y轴分别平行于所选定的地面坐标系的X、Y轴，像片位于理想姿态，此时的像片称为水平像片。而实际摄影时，摄影机主光轴不可能铅垂．像片也有倾斜，此时的像片称为倾斜像片。倾斜像片实际摄影时的姿态可以用水平像片绕空间三个轴向依次旋转的三个角值加以表达，这三个角值就是像片的三个角元素。