內方位元素

內方位元素是描述攝影中心與像片之間相關位置的參數，包括三個參數，即攝影中心s到像片的垂距( 主距)f及像主點o在框標坐標系中的坐標。在攝影測量作業中，將像片裝入投影鏡箱後，若保持攝影時的三個內方位元素，並用燈光照明,即可以得到與攝影時完全相似的投影光束，它是建立測圖所需要的立體模型的基礎。

基本介紹

• 中文名：內方位元素
• 外文名：elements of interior orientation
• 測定：相機校驗
• 套用：攝影測量

定義

內方位元素表示攝影中心與像片之間相關位置（姿態）的參數，是攝影測量中的重要參數。包括相片主距和像主點坐標，亦即在攝影測量中，需確定攝影機物鏡後節點相對於相片面的三個參數：相片主距f，即物鏡後節點到像主點的距離；像主點在相片框標坐標系中的x坐標值x_0；像主點在相片框標坐標系中的y坐標值y₀。通過攝影機檢驗得知，這三個參數均為已知值。

目的：確定像片掃描坐標系O-IJ與像片坐標系0-XY間的關係。

像片的內方位元素

測定

一般非量測相機在作業過程中都不允許調焦，以防止內方位元素的變化。其次調焦後主距變化的測定與設定是防止主距變化對模型產生影響的一個重要措施。

內方位元素的測定是由相機檢校來完成的。由於相機和檢校方法的多樣化，相機的檢校並未標準化，根據檢校環境的不同，常用的檢校方法包括基於控制場檢校方法(光學實驗室檢校法、實驗場檢校法)、在任檢校法(即在完成某個測量任務中同時對相機進行檢校)、自檢校方法、恆星檢校法和基於滅點的檢校方法等。

相關概念

外方位元素（elements of exterior orientation）：是確定攝影光束在物方的幾何關係的基本數據。用於表征攝影光束在攝影瞬間的空間位置，包括攝影中心在某一空間直角坐標系中的三維坐標值（x0，y0，z0）和確定攝影光束空間方位的3個角定向元素共6個數據。

內定向：在傳統的攝影測量中，將像片放到儀器成片盤上進行量測，此時所量測的像點坐標稱為影像架或儀器坐標。套用平面相似變換等公式，將影像架坐標變換為以影像上像主點為原點的像平面坐標，通常稱該變換為影像內定向。

相對定向：得到像點坐標後，接下來就要確定一個像對中兩張像片的相對位置，確定一個立體像對兩張影像相對位置的過程稱為相對定向。

空間前方交會：相對定向得知對應像點對應的像空間輔助坐標。之後用前方交會的方法得到模型點坐標。由立體相對兩張像片的內、外方位元素以及像點坐標確定該點物方坐標的方法，稱為空間前方交會。

發展背景

近年來，攝影測量技術被越來越多的套用到除測繪以外像片內方位元素的工業、建築、交通、醫學等各個非測繪領域。在傳統攝影測量信息獲取手段中,常選用的儀器是量測攝影機。量測型攝影機是專門為測量目的而設計製造的 ,它的光學畸變小 ,具備記錄內方位元素的功能或可測定內方位元素，有框標裝置，並配外部定向裝置，這為在測圖儀上進行信息處理和成果輸出提供了方便。傳統的航空量測相機作為一種重要的獲取地面信息的手段，用光學拍照的形式給人以直觀、清晰的圖像信息，在航空遙感技術中起著舉足輕重的作用。傳統的航空量測相機都是以膠片為介質成像的，發展到目前技術已經相當成熟。