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一、 摄影机的内、外方位元素

从摄影机成像几何的观点，摄影中心到成像面的距离，称摄影机的焦距f, 摄影中心 到成像面的垂足0，称为像主点， SO 称为摄影机的主光轴。主点离影像中心点的距离x₀、y 。确定了像主点在影像上的位置。f、x₀ 、y 。即为摄影机的内方位元素。

摄影机的内方位元素就是摄影机的内部的方位元素，它与摄影时，摄影机的位置、姿态无关。内方位元素可以通过摄影机检校(计算机视觉中称为标定)获得，测量专用的摄影机在出厂前由工厂对摄影机进行检校，其内方位元素是已知的，故称为量测摄影机；否则，称为非量测摄影机。

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6个参数，其中3个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值；另外3个是角元素，用于描述像片的空间姿 态 。

3个直线元素是反映摄影瞬间，摄影中心在选定的地面空间坐标系中的坐标值，通常选用地面摄影测量坐标系，则S在该坐标系的坐标为Xs,Ys,Zs 。假设在S 摄站点摄取 一张水平像片，若将该片及其像空间辅助坐标系S-uvw首先绕着v 轴(称为主轴)在航向倾斜φ角，在此基础上，再绕着次主轴(绕着v 轴轴旋转了φ角的u轴)在旁向倾斜 w 角；像片再绕第三轴(经φ,w 旋转后的w轴，即当前的光轴 SO)旋转k角。因此，亦称φ、w 、k是以v为主轴的转角系统。

二、共线方程

在恢复摄影机的内外方位元素后，投影光线Sa 通过空间点A 。这样，摄影中心S 、像点 a 、 空间点A 三点位于一条直线上，三点共线。它用数学公式来描述三点共线，共线方程为：

它描述了像点a(x-xo,y-y。,-f)、 摄影中心S(Xs,Ys,Zs) 与地面点A(X,Y,Z) 位于一条直线上，其中a1、a2、a3、b1、b2、b3 、c1、c2 、c3是由三个外方位的角元素φ、w 、k 所 生成的3×3的正交旋转矩阵R 的9个元素。