后方交会法求解摄影测量外方位元素详析与代码实现

本资源提供了一个用于摄影测量后方交会求解外方位元素的C语言程序。后方交会是摄影测量中一项关键的技术，它涉及到利用已知的像点（图像中的特征点）坐标和地面控制点（实地位置已知的点）来计算相机相对于这些控制点的相对位置，即外方位元素。这些元素包括三个旋转矩阵（绕三个坐标轴的旋转角）和三个平移向量，它们共同定义了相机的姿态。 程序开始时，定义了一些必要的头文件，如`stdio.h`用于输入输出操作，`math.h`用于数学运算。主要函数包括： 1. `transpose()`：这是一个矩阵转置函数，接收一个二维数组（矩阵）作为参数，将其转置并存储到另一个数组中。 2. `multiply()`：此函数用于矩阵乘法，将两个矩阵相乘，并将结果存储在一个新的矩阵中。这对于计算相机位姿矩阵非常重要。 3. `inMerse1()`：这个函数可能用于计算矩阵的某种特性，但具体功能未在描述中给出。 4. `shuchu()`：可能是计算矩阵差值的函数，用于比较或处理不同矩阵。 5. `subtrat()`：同样可能涉及矩阵的减法操作。 6. `main()`：程序的核心部分，首先打开`image.txt`和`ground.txt`文件读取数据，然后分别读取像点坐标和地面点坐标，并进行预处理（如比例尺校正）。 `image.txt`中存储的是像点的X、Y坐标，而`ground.txt`中则是地面点的X、Y、Z坐标。程序通过这些数据构建相机和控制点之间的关系矩阵，然后运用后方交会算法求解相机的外方位元素。外方位元素包括三个旋转矩阵（绕X、Y、Z轴的旋转），通常表示为绕三个轴的偏航（ψ）、俯仰（θ）和滚动（φ）角，以及三个平移向量（x、y、z）。 通过这些函数的组合，该程序能够实现摄影测量中一个重要的计算过程，对于无人机航拍、GIS应用等需要精确相机定位的领域具有实用价值。掌握这个程序有助于理解后方交会原理及其在实际项目中的应用。