摄影测量学 ：基于python的双像空间前方交会实验
输入数据：
- 模拟像片一对：左片号31，右片号32；
- 航摄机主距：f=150mm；左右像片x0=0；y0=0。
左片外方位元素：
φ=-0°25'00″ ω=-1°00'00″ k=-0°10'00″
Xs=103007.006117 Ys=139998.994849 Zs=4801.9989994 （m）
右片外方为元素：
φ=1°39'59″ ω=-0°10'00″ k=0°40'00″
Xs=106002.023762 Ys=140005.002780 Zs=4797.009648 （m）
已知像点坐标如下表：
|
25号片 |
26号片 |
|||
|
点号 |
X（mm） |
Y(mm) |
X(mm) |
Y(mm) |
|
1 |
0.864 |
2.652 |
-100.251 |
1.443 |
|
2 |
97.084 |
2.933 |
-4.425 |
0.320 |
|
3 |
1.082 |
-76.227 |
-102.695 |
-79.618 |
|
4 |
0.640 |
82.003 |
-99.904 |
81.754 |
|
5 |
95.207 |
-75.521 |
-5.334 |
-78.443 |
|
6 |
96.797 |
83.77 |
-3.509 |
79.587 |
- 实验步骤：
（1）读入同名点坐标；
（2）读入内外方位元素；
（3）在利用相应的外定向角元素组成旋转矩阵，将像空间坐标转化为像空辅助坐标（X，Y，Z），公式如下：
（4）再计算点投影系数利用公式：
（5）计算模型坐标，公式：
完整代码：
# #!/usr/bin/env python
# # -*- coding: UTF-8 -*-
# '''
# @Project ：Calculate_basin
# @File ：Ex2.py
# @Author ：Ryo
# @Date ：2021/11/15 8:27
# '''
import numpy as np
import pandas as pd
import math#Define a Rotation Array
def Rotation(phi,w,k):R=np.array([[1,-k,-phi],[k,1,-w],[phi,w,1]])return R
#import main parameters
f=150
# XS1,YS1,ZS1
leftlin=np.array([103007.006117,139998.994849,4801.9989994])
rightlin=np.array([106002.023762,140005.002780,4797.009648])leftele=np.array([-25,-60,-10])/60*math.pi/180
rightele=np.array([60+39+59/60,-10,40])/60*math.pi/180
# 左片外方位角元素
# -0°25′00″,-1°00′00″,-0°10′00″
# 右片外方位角元素
# 1°39′59,-0°10′00″,0°40′00″
dataarr=np.array([[0.864,2.652,-100.251,1.443],
[97.084,2.933,-4.425,0.32],
[1.082,-76.227,-102.695,-79.618],
[0.64,82.003,-99.901,81.754],
[95.207,-75.521,-5.334,-78.443],
[96.797,83.77,-3.509,79.587]])# B(Bx,By,Bz)
B=rightlin-leftlin
R1=Rotation(leftele[0],leftele[1],leftele[2])
R2 = Rotation(rightele[0], rightele[1], rightele[2])lst=[('Name','X',"Y","Z")]
for i in range(dataarr.__len__()):# xy1=np.array(df.loc[i,['25X' ,'25Y']])# xy2=np.array(df.loc[i,['26X' ,'26Y']])xy1=dataarr[i][0:2]xy2=dataarr[i][2:4]print('Left (x,y)=',xy1,'right (x,y)=',xy2)# a1(X1,Y1,Z1) , a2(X2,Y2,Z2)xyz1=np.array(list(xy1)+[-f])xyz2=np.array(list(xy2)+[-f])a1=np.dot(R1,xyz1)a2=np.dot(R2,xyz2)print('left (X,Y,Z)=',a1,'right (X,Y,Z)=',a2)N1=(B[0]*a2[2]-B[2]*a2[0])/(a1[0]*a2[2]-a1[2]*a2[0])N2=(B[0]*a1[2]-B[2]*a1[0])/(a1[0]*a2[2]-a1[2]*a2[0])X=leftlin[0]+N1*a1[0]Z=leftlin[2]+N1*a1[2]Y=0.5*((leftlin[1]+N1*a1[1])+(rightlin[1]+N2*a2[1]))lst.append((i,X,Y,Z))print('name:',i,' X=',X,' Y=',Y,' Z=',Z,'\n')'''Create GUI'''from tkinter import *class Table:def __init__(self, root):# code for creating tablefor i in range(total_rows):for j in range(total_columns):self.e = Entry(root, width=20, fg='black',font=('Times New Roman', 20))self.e.grid(row=i, column=j)self.e.insert(END, lst[i][j])#Create GUI
from tkinter import ttk
from tkinter import *# find total number of rows and
# columns in list
total_rows = len(lst)
total_columns = len(lst[0])# create root window
root = Tk()
t = Table(root)
root.mainloop()root = Tk() # 初始框的声明# Table2
# [X,Y,Z]=inputlist[2:]
columns = ('x_left','y_left','x_right','y_right')
treeview2 = ttk.Treeview(root, height=18, show="headings", columns=columns) # 表格for i in columns:treeview2.column(i,width=75,anchor='center')treeview2.heading(i,text=i)treeview2.pack(side=LEFT, fill=BOTH)c1 = [1,2,3,4]ipcode = [xy1[0], xy1[1],xy2[0],xy2[1]]
for i in range(4): # 写入数据treeview2.insert('', i, values=(xy1[0], xy1[1],xy2[0],xy2[1]))#text of Rotaiontext = Text(root, width=40, height=20)
# insert的第一个参数为索引;第二个为添加的内容
text.insert(1.,'Left_Rotation is\n')
text.insert(2.0, R1,'\n')
text.insert(7.,'Right_Rotation is=\n')
text.insert(8.0, R2)
# text.insert(3,'fgjsdfkjgierjgidfkgjol')
text.pack()root.mainloop() # 进入消息循环
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