在Python中如何用共线方程将地面点坐标反算其在原始航片对应的像素行列号
时间: 2024-02-13 14:00:03 浏览: 73
基于python的坐标正反算程序
在Python中,可以通过以下步骤使用共线方程将地面点坐标反算其在原始航片对应的像素行列号:
1. 读取原始航片的相关信息,包括航片的像点大小、相机内外参数等。
2. 根据航片的像点大小和中心像点坐标,计算出航片的像平面坐标系。
3. 根据相机的内外参数,将地面点坐标转换为相机坐标系下的坐标。
4. 根据共线方程,计算出地面点对应的像平面坐标。
5. 通过像平面坐标的坐标值和像点大小,计算出地面点对应的像素行列号。
下面是一个简单的Python示例代码,用于实现上述过程:
```python
import numpy as np
# 航片像点大小
pixel_size = 0.1
# 航片中心像点坐标
center_pixel = np.array([1000, 1000])
# 相机内外参数
focal_length = 50
principal_point = np.array([500, 500])
camera_matrix = np.array([[focal_length, 0, principal_point[0]], [0, focal_length, principal_point[1]], [0, 0, 1]])
rotation_matrix = np.array([[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]])
translation_vector = np.array([0, 0, 0])
# 地面点坐标
ground_point = np.array([1000, 1000, 50])
# 将地面点坐标转换为相机坐标系下的坐标
camera_point = rotation_matrix.dot(ground_point) + translation_vector
# 计算共线方程中的系数
a = camera_matrix[0][0] * rotation_matrix[0][0] + camera_matrix[0][1] * rotation_matrix[1][0] + camera_matrix[0][2] * rotation_matrix[2][0]
b = camera_matrix[0][0] * rotation_matrix[0][1] + camera_matrix[0][1] * rotation_matrix[1][1] + camera_matrix[0][2] * rotation_matrix[2][1]
c = camera_matrix[0][0] * rotation_matrix[0][2] + camera_matrix[0][1] * rotation_matrix[1][2] + camera_matrix[0][2] * rotation_matrix[2][2]
d = -(a * translation_vector[0] + b * translation_vector[1] + c * translation_vector[2])
# 计算地面点对应的像平面坐标
image_point = np.array([-a * camera_point[0] / camera_point[2] - b * camera_point[1] / camera_point[2] - c, -a * camera_point[1] / camera_point[2] + b * camera_point[0] / camera_point[2], 1])
# 计算地面点对应的像素行列号
pixel_row = center_pixel[0] - round(image_point[1] / pixel_size)
pixel_col = center_pixel[1] + round(image_point[0] / pixel_size)
print("Pixel row: ", pixel_row)
print("Pixel column: ", pixel_col)
```
需要注意的是,上述代码中的相机内外参数、航片像点大小和中心像点坐标,以及地面点坐标,需要根据具体情况进行调整。
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