像片纠正

[拼音]：xiangpian jiuzheng

[外文]：rectification of photograph

摄影测量工作中，对航摄像片进行投影变换，消除由于摄影时像片倾斜引起的像点位移，并将其归化为规定的比例尺图像的技术。

像片纠正一般使用纠正仪进行。这种仪器原理上属于光学机械解法，它应同时满足几何条件和光学条件两个方面。

图1为光学机械纠正原理示意，其中的P、S、E′分别表示摄影时像片面、摄影物镜中心（投影中心）和地平面的位置，H为摄影航高。像片面上的 abcd为地平面E′上A′B′C′D′的透视影像。纠正的任务就是要把像片上的透视影像abcd变换为比例尺1/M，且相当于垂直摄影时所得的影像。即图1中用 E所表示的平面上的图像ABCD，也就是成图比例尺为1/M时地面点A′B′C′D′的正确图点位置。这类纠正仪是最早的型式，称为第一类型纠正仪。它的特点是投影光束和摄影光束保持相似，能满足纠正的几何条件。但在保持摄影光束不变的条件下，只有一个固定物镜的纠正仪在纠正不同的投影主距和不同的投影高度的像片时，就不能得到清晰的影像，亦即不能满足纠正的光学条件。因此第一类型纠正仪未能得到推广应用。

现代的纠正仪是第二类型纠正仪，它是根据透视平面旋转定律，改变投影光束后仍能保持承影面上投影不变的原理设计的。在图2中，设P、S₁、E₁分别表示摄影时的像片面、投影中心和承影面。像片面上的O为像主点，i为主合点，α为像片倾斜角。若保持由I₁(遁点)、S₁、i和V迹点所构成的平行四边形相对边的边长及平行性不变，而使投影中心在主竖面内由S₁转至S₂，承影面由E₁转至E₂，则可证明：像面上任一像点在承影面上的投影点位置仍保持不变，即仍能得到正确的纠正，这就是透视平面旋转定律。由于旋转定律使投影光束可以任意改变，则投影影像清晰性问题得以解决。在第二类型纠正仪上设计有两个光学条件控制器，一个控制光距条件，使物镜主光轴上的物距和像距能自动符合透镜公式；另一个控制交线条件，使像平面、物镜平面和承影面自动相交于一条直线。有了这两个控制器，在承影面上就能得到全面清晰的影像。

光学机械解法中，一张像片的纠正需要确定8个参数值，故纠正仪须能完成8种独立动作。其中3个动作可由作业员将图板在承影面上左右、前后移动和旋转解决，其余5个独立动作称为5种自由度（缩放，底片在x和у方向的偏心，承影面在x和y方向的倾斜）。这 5种自由度随仪器结构不同而有所不同。有些仪器完全由人工操作，有些仪器则有自动离心装置（主合点控制器），只有3个动作需由人工操纵。

各种型号的第二类型纠正仪（图3）虽结构不同，但都有照明装置、底片盘、投影物镜、承影板、光学条件控制器和手轮、脚盘等部件。

有的仪器承影面只能在一个方向倾斜，有的则可按仪器的x、y轴作两个方向的倾斜。

有的第二类型纠正仪可同专门的定向控制系统联用。这一定向控制系统是由一个装在承影板上的坐标量测装置、一台电子计算机和其他附属单元所组成。坐标量测装置可量测承影面上控制点的坐标，计算机按空间后方交会原理计算出各种变换参数，并借助于摄影机主距和纠正仪物镜焦距、以及纠正系数（摄影比例尺分母与纠正像片比例尺分母的比值）等数据，计算出在纠正仪上进行纠正时，仪器的各分划尺所需的安置值，并进行自动安置。另一种方法，是用计算机根据已知的摄影外方位元素，预先计算出纠正仪上各自由度的安置值，再在仪器上进行安置。

摄影测量中为了转绘像片上的线划，如野外实测的或用立体量测仪在像片上描绘的等高线，常使用投影转绘仪（图4）。它由一个光学投影器构成。由于此投影器的主距一般不与摄影机的主距相适应，因此这种投影转绘也属于第二类型的纠正问题。

在地形起伏地区进行像片纠正时，如果由于地形起伏所产生的投影差超过了某一规定限值（例如±0.5毫米），则应在纠正仪上进行分带纠正，分带纠正是对不同高度的地区分别以不同的纠正系数分带地进行纠正，对于各类地区都适用，且其理论也比较严密的纠正方法是正射影像技术。