从读取航摄影像数据开始,写出光束法空中三角测量的matlab代码
时间: 2023-12-09 11:04:54 浏览: 46
首先,需要读取航摄影像数据。假设我们的影像数据存储在文件夹 "images" 中,文件名为 "image.tif",可以使用以下代码读取:
```matlab
image = imread('images/image.tif');
```
接下来,需要获取影像的内部和外部定向元素(IOE)。内部定向元素包括焦距、主点位置、像点大小等,外部定向元素包括相机位置和姿态。这些参数可以从影像的元数据中获取或手动测量得到。在这里,我们假设这些参数已知,并使用以下代码定义:
```matlab
% 内部定向元素
f = 50; % 焦距,单位:毫米
u0 = size(image, 2) / 2; % 主点x坐标,单位:像素
v0 = size(image, 1) / 2; % 主点y坐标,单位:像素
sx = 0.01; % 横向像元大小,单位:毫米
sy = 0.01; % 纵向像元大小,单位:毫米
% 外部定向元素
X0 = 0; % 相机x坐标,单位:米
Y0 = 0; % 相机y坐标,单位:米
Z0 = 1000; % 相机z坐标,单位:米
omega = 0; % 绕x轴旋转角度,单位:弧度
phi = 0; % 绕y轴旋转角度,单位:弧度
kappa = 0; % 绕z轴旋转角度,单位:弧度
```
接下来,计算相机的旋转矩阵和平移矩阵。在这里,我们使用欧拉角转换公式将旋转角度转换为旋转矩阵,然后使用相机位置和旋转矩阵计算平移矩阵。具体实现如下:
```matlab
% 计算旋转矩阵
R_x = [1 0 0; 0 cos(omega) -sin(omega); 0 sin(omega) cos(omega)];
R_y = [cos(phi) 0 sin(phi); 0 1 0; -sin(phi) 0 cos(phi)];
R_z = [cos(kappa) -sin(kappa) 0; sin(kappa) cos(kappa) 0; 0 0 1];
R = R_z * R_y * R_x;
% 计算平移矩阵
T = -R * [X0; Y0; Z0];
```
然后,需要确定控制点的坐标和像点坐标。控制点是已知坐标的地面点,它们的像点坐标可以通过影像中的特征点测量得到。在这里,我们假设有三个控制点,它们的地面坐标分别为 (0, 0, 0),(500, 0, 0) 和 (0, 500, 0),它们的像点坐标分别为 (100, 100),(300, 100) 和 (100, 300)。具体实现如下:
```matlab
% 控制点地面坐标
X = [0 500 0];
Y = [0 0 500];
Z = [0 0 0];
% 控制点像点坐标
x = [100 300 100];
y = [100 100 300];
```
接下来,我们可以使用光束法空中三角测量的公式计算控制点的地面坐标。具体实现如下:
```matlab
% 计算控制点的像平面坐标
xp = (x - u0) * sx;
yp = (y - v0) * sy;
% 计算控制点的光束方向向量
A = R(1,:) ./ f;
B = R(2,:) ./ f;
C = R(3,:) ./ f;
% 使用光束法空中三角测量公式计算控制点的地面坐标
for i = 1:length(X)
M = [A; B; C];
b = [xp(i); yp(i); 1];
Xc = inv(M' * M) * M' * (b - T);
X(i) = Xc(1);
Y(i) = Xc(2);
Z(i) = Xc(3);
end
```
这样,我们就完成了光束法空中三角测量的计算。注意,这里的代码只是一个简单的示例,实际应用中可能需要更复杂的算法和更准确的参数。